slide kiểm định cầu quân

UNIVERSITY OF TRANSPORT AND COMMUNICATIONS

KHOA CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN CẦU HẦM

MÔN HỌC: KHAI THÁC VÀ KIỂM ĐỊNH CẦU

THẢO LUẬN
TĂNG CƯỜNG KẾT CẤU NHỊP CẦU THÉP

NHÓM 5
CẦU ĐƯỜNG BỘ -K54


UNIVERSITY OF TRANSPORT AND COMMUNICATIONS

NỘI DUNG

GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG

CĂN CỨ TĂNG CƯỜNG

VẶT LIỆU TĂNG CƯỜNG


UNIVERSITY OF TRANSPORT AND COMMUNICATIONS

Khi kết cấu cầu không còn đủ khả năng chịu các hoạt
tải phát triển nặng hơn hoặc cầu đã trở nên hẹp không
đáp ứng lưu lượng xe qua cầu nhiều hơn trước, cần
phải tăng cường và mở rộng cầu.Kết cấu cầu gồm

nhiều bộ phận chịu lực khác nhau, không phải mọi bộ
phận đề có đồng cường độ vì vậy có thể chỉ cần tăng
cường bộ phần nào yếu nhất. Mức độ cần thiết tăng
cường cầu tùy theo yêu cầu phát triển giao thông và
quy hoạch chung của cả tuyến đường


Để tăng cường kết cấu nhịp cầu thép:

Tài liệu, hồ sơ

Các hư hỏng hiện có

CĂN CỨ

Kiểm toán

Tải trọng cần khai thác


Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép

1.Thu thập tài liệu, hồ sơ:

Khi có hồ sơ, tài liệu sẽ biết được năm xây dựng, số lượng bu
lông, loại thép….

Những hồ sơ có thể thu thập:
Hồ sơ thiết kê
Hồ sơ hoàn công

Hồ sơ sửa chữa, tăng cường ( nếu có)
Hồ sơ kiểm tra, kiểm định

Nhờ các hồ sơ tài liệu có thể đánh giá:

Cấu tạo chi tiết các bộ phận cầu
Tình trạng hiện tại các công trình các hư hỏng hiện có giúp việc khảo sát nhanh chóng chính xác


Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
2.Điều tra đánh giá các hư hỏng hiện trạng của cầu:

Đo đạc kích thước các bộ phận để vẽ lại hồ sơ công trình


Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
2.Điều tra đánh giá các hư hỏng hiện trạng của cầu:

Điều tra các định mực nước cao nhất, thấp nhất, thi công


Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
2.Điều tra đánh giá các hư hỏng hiện trạng của cầu:

Điều tra các hư hỏng, đánh giá nguyên nhân, phải đo đạc các chi tiết hư hỏng để từ đó tính ra được khối lượng
cần sửa chữa, tăng cường.


Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
2.Điều tra đánh giá các hư hỏng hiện trạng của cầu:

Làm các thí nghiệm để xác định đặc trưng cơ học của vật liệu, ở nước ta thường dùng
thí nghiệm không phá hoại mẫu.

Đo đạc ứng suất, độ võng, dao động làm cơ sở xác định khả năng chịu tải của công
trình.


Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép

3.Kiểm toán cầu

Trên cơ sở các tài liệu thu thập và kết quả khảo sát, đo đạc ở hiện trường tiến hành
kiểm toán kết cấu nhịp, trụ, mố, trụ theo các quy định hiện hành

Kết quả kiểm toán cho phép xác định được khả năng chịu lực của các bộ phận kết
cấu, khi không thử tải thì kiểm toán là cách duy nhất để đánh giá khả năng chịu tải của
cầu.


Căn cứ tăng cường kết cấu nhịp cầu thép

4.Xác định các bộ phận tăng cường và các giải pháp tăng cường:

Từ kết quả kiểm toán và thử nghiệm cầu xác định được khả năng chịu lực của bộ
phận cầu.

Từ tải trọng cần khai thác sau khi tăng cường xác định nội lực biến dạng trong các
bộ phận cầu.

Bộ phận nào có khả năng chịu tải thì không cần tăng cường.


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép

I.Công nghệ sửa chữa hư hỏng kết cấu thép

III.Phương pháp gia cố
nhịp cầu thép

II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu
thép


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
I.Công nghệ sửa chữa hư hỏng kết cấu thép
Nguyên tắc chung: để áp dụng các giải pháp sửa chữa phù hợp cho kết cấu cần phân loại các loại hư hỏng theo các cấp
độ từ đó lựa chọn các giải pháp sửa chữa phù hợp:
Cấp 0: Lớp sơn các cấu kiện dàn chủ bị hỏng ở vài chỗ riêng lẻ, cấu kiện liên kết bị cong cục bộ
Cấp I: Rỉ ít ở các cấu kiện dàn chủ, phần xe chạy bản nút, cấu kiện liên kết, 1 số đinh tán bị lỏng yếu 1 cách khác biệt, 1
số cấu kiện riêng lẻ bị biến dạng.
Cấp II: Rỉ nặng phần xe chạy, bản nút cấu kiện liên kết.Rỉ ít ở cấu kiện chính của dàn, cả nhóm đinh nối các cấu kiện
chính bị lỏng yếu. Một vài liên kết cá biệt bị đứt.
Cấp III: Rỉ nặng ở các cấu kiện dàn chủ, phần xe chạy, bản nút và các cấu kiện hệ liên kết, gây ra giảm yếu mặt cắt thép
chịu lực quá 10%, lỏng đinh tán, có vết nứt mới ở cấu kiện dàn chủ, biến dạng và đứt thanh chéo dàn do hư hỏng cơ học
vì tàu đâm va.


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
I.Công nghệ sửa chữa hư hỏng kết cấu thép

Tăng cường dầm chủ
Cầu thép, gồm nhiều bộ phận chịu lực khác nhau, không
phải mọi bộ phận đều có đồng cường độ vì vậy có thể chỉ
cần tăng cường bộ phận nào yếu nhất.

Mức độ cần thiết tăng cường cầu tùy theo yêu cầu phát triển
giao thông và quy hoạch chung của cả tuyến đường.Phương
pháp tăng cường có rất nhiều và áp dụng cho những tình
huống khác nhau tùy trạng thái thực thế của cầu và mục đích
của việc tăng cường, khả năng vốn đầu tư và công nghệ sẵn
có


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
I.Công nghệ sửa chữa hư hỏng kết cấu thép
Các phương pháp tăng cường bao gồm:

•Tăng cường mặt căt ngang các bộ phận kết hợp cùng chịu lực với các bộ phận cũ.
•Làm thêm các bộ phận mới trong hệ thống kết cấu, ví dụ thêm thanh dàn, thêm các sườn tăng cường, thanh liên kết.
•Thay đổi sơ đồ tĩnh học của kết cấu dàn hay dầm bằng cách đặt hệ tăng đơ dưới đáy dầm, làm thêm 1 biên dàn nữa,
chuyển kết cấu nhịp giản đơn thành kết cấu nhịp liên tục, bổ sung các trụ tạm

•Biến đổi kết cấu nhịp thép thành kết cấu liên hợp thép- bản BTCT.
•Tạo DƯL ngoài bổ xung cho kết cấu nhịp thép.


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
I.Công nghệ sửa chữa hư hỏng kết cấu thép
Tăng cường dàn chủ
Tăng cường dàn chủ là tăng mặt cắt thép cho các thanh dàn và thay đổi sơ đồ tĩnh học của dàn. Biện pháp điều

chỉnh nội lực nhân tạo bằng cách thay đổi sơ đồ tĩnh học, tạo DƯL ngoài, thay đổi vị trí các gối tựa, giảm bớt tĩnh
tải mặt cầu đều rất hiệu quả .


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu thép

1.Phương pháp tăng diện tích của mặt cắt bằng táp bản thép:
Phương pháp này nhằm mục đích tăng diện tích chịu lực của mặt cắt bằng cách táp thêm bản thép có cường độ tối
thiểu bằng cường độ thép làm kết cấu.Liên kết giữa bản thép và thép kết cấu hiện tại bằng liên kết hàn hoặc bu lông.
Phương pháp này được áp dụng trong các trường hợp sau:

•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực do sử dụng quá tải
•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực do cần tăng năng lực chịu tải
=> Đây là phương pháp tăng cường cầu BTCT đạt hiệu quả cao nhưng đòi hỏi trình độ công nghệ cao đã được áp
dụng rộng rãi tạ Việt Nam và trên thế giới.


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu thép
1.Phương pháp tăng diện tích của mặt cắt bằng táp bản thép:


Giải pháp tăng cường kết cấu nhịp cầu thép
II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu thép
2.Phương pháp DƯL ngoài
Phương pháp này nhằm mục đích sử dụng lực căng của cáp DƯL giảm ứng suất kéo cho kết cấu dầm thém/dàn
thép. Cốt thép DƯL được đặt ở bên ngoài bê tông, chúng truyền lực ngoài được bảo vệ trong ống HDPE có bơm sáp
để bảo vệ chống rỉ.
Phương pháp này được áp dụn trong các trường hợp sau:

•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực do sử dụng quá tải
•Tăng cường do DƯL trong cốt thép không đủ hoặc mất mát
•Kết cấu thiếu khả năng chịu lực cần tăng năng lực chịu tải
=> Đây là phương pháp tăng cường cầu BTCT đạt hiệu quả cao nhưng đòi hỏi trình độ công nghệ cao đã được áp
dụng rộng rãi trên thế giới.


II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu thép
2.Phương pháp DƯL ngoài
Trình tự thi công:

Công tác chuẩn bị( neo,cáp,kích)

Thi công ụ neo

Luồn cáp và căng cáp

Bơm sáp, mỡ vào ống HDPE bảo vệ cáp

Kiểm tra kết quả thực hiện


II.Tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu thép
2.Phương pháp DƯL ngoài
1 số hình ảnh tăng cường bằng DƯL


III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thép

Gia cố hệ dầm mặt cầu

Gia cố kết cấu nhịp dầm đặc

Gia cố dàn chủ

Gia cố hoặc làm lại hệ liên kết giữa dàn chủ


III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thép
Gia cố hệ dầm mặt cầu

Thường tăng cường mặt cầu giảm yếu của các dầm dọc
bằng cách đặt thêm các bản ngang liên kết với thép góc của
cánh dưới bằng bu lông cường độ cao hoặc đinh tán.

Trong các dầm dọc không có bản cánh trên, nhất thiết phải
bổ sung bản cánh trên nhằm cải thiện điều kiện làm việc của tà
vẹt hoặc bản bêtông mặt cầu

Nếu tỷ lệ giữa chiều thò ra của thép góc cánh trên với bề
dày của chúng lớn hơn 8 lần thì việc đặt thêm bản thép cánh
trên là bắt buộc thậm chí đối với trường hợp kết cấu đủ khả
năng chịu tải vì trong trường hợp này dễ phát sinh các khe nứt
và biến dạng cục bộ.


III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thép
Gia cố hệ dầm mặt cầu
Trường hợp gia cường các loại dầm dọc với biên trên chỉ có hai thép góc

thò ra được tiến hành theo trình tự sau:

Khoan các lỗ trên cánh nằm ngang của thép

Đặt tấm thép tăng cường (có lỗ khoan sẵn trùng

góc, làm vệ sinh bề mặt

với lỗ khoan trên thép góc)

Tán đinh hoặc xiết bulông cường độ cao theo thứ tự từ
Quá trình gia cố không làm gián đoạn việc chạy tàu giữa đến đầu dầm bằng clê chuyên dụng có đồng hồ đo áp
lực


III.Phương pháp gia cố nhịp cầu thép
Gia cố hệ dầm mặt cầu
Trường hợp biên dầm có bản thép nằm ngang, việc gia cường sẽ phức tạp
hơn được tiến hành theo trình tự sau:

1.

Chặt theo mũ đinh ở một phía sao cho các đinh vẫn được giữa nguyên trong lỗ

2.

Làm sạch bề mặt, đặt bản thép tăng cường ở một nửa cánh (nằm về một phía của sườn dầm)

3.

Đột bỏ các đinh tán cũ với số lượng khoảng 50% tổng số đinh để thay vào đó bằng những bu lông thô

4.

Tiếp tục thay thế 50% số đinh còn lại

5.

Thay thế theo trình tự các bu lông bằng các đinh tán hoặc bu lông cường độ cao

Công việc gia cố nửa cánh còn lại của dầm dọc (hoặc dầm ngang) được tiến hành tương tự như đã nêu ở trên.