Bài giảng Bệnh học và sửa chữa công trình: Phần 2 - TS. Nguyễn Hoàng Giang

Phần 2
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG


NỘI DUNG CỦA PHẦN 2

ƒ MỤC ĐÍCH
Í
CỦA
Ủ VIỆC
Ệ ĐÁNH
Á
GIÁ
Á HIỆN
Ệ TRẠNG CÔNG
Ô
TRÌNH
Ì

ƒ CÁC
Á BƯỚC
Ớ CƠ BẢN
Ả ĐÁNH
Á
GIÁ
Á HIỆN TRẠNG CÔNG
Ô
TRÌNH
Ì

ƒ MỘT SỐ NỘI DUNG KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH


MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
‰ Đánh giá (kiểm tra) hiện trạng công trình nhằm phát hiện kịp thời sự xuống
cấp hoặc thay đổi công năng của kết cấu. Nội dung đánh giá hiện trạng nên
đ
được
duy
d ttrìì trong
t
suốt
ốt thời gian
i sử
ử dụng
d
công
ô trình
tì h
‰ Việc xác định nguyên nhân và tình trạng hư hỏng của công trình xây dựng là
một
ột trong
t
những
hữ bước
b ớ quan trọng
t
nhất
hất trong

t
quá
á trình
t ì h sửa
ử chữa,
hữ gia
i cường
ờ
công trình bị hư hỏng.
‰ Thông thường không thể đánh giá được mức độ cần thiết của việc sửa chữa
công trình hoặc lựa chọn phương án sửa chữa hợp lý nếu không xác định
được nguồn gốc của các hư hỏng.
hỏng
‰ Trước khi tiến hành những công việc sửa chữa cần phải tiến hành khảo sát
đá h giá
đánh
iá tì
tình
h ttrạng công
ô ttrình
ì h một
ột cách
á h chi
hi tiết nhất
hất nếu
ế có
ó thể


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG

CÔNG TRÌNH
‰ CÁC BƯỚC ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH

Theo dõi, đánh giá
hiện trạng công
trình

Phân tích cơ
chế xuống
cấp,
ấ hư hỏng

Đánh giá mức độ
và tốc độ xuống
cấp,
ấ h
hư hỏ
hỏng

Xác định giải
pháp sửa chữa
hoặc gia cường


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
‰ THEO DÕI, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH
- Nhằm phát hiện kịp thời sự xuống cấp,
cấp hư hỏng hoặc thay đổi công
năng kết cấu

- Theo dõi,
dõi kiểm tra hiện trạng công trình thường gồm 04 loại hình
theo dõi, đánh giá :
+ Kiểm
Kiể tra,
t đá
đánh
h giá
iá hiện
hiệ ttrạng b
ban đầu
đầ
+ Kiểm tra thường xuyên
+ Kiểm tra định kỳ
+ Kiểm tra bất thường


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra hiện trạng ban đầu
- Thực hiện sau khi công trình thi công xong và đưa vào sử dụng
dụng. Với
các công trình sửa chữa, gia cường thì ngay sau khi thi công sửa
chữa, gia cường xong
- Với công trình cũ chưa có kiểm tra ban đầu thì lần kiểm tra đầu tiên
coi như kiểm tra hiện trạng ban đầu
- Thiết lập các số liệu đo đầu tiên liên quan đến vật liệu, kết cấu. Phát
hiện các sai sót, hư hỏng ban đầu để có biện pháp khắc phục
- Là cơ sở dự báo tuổi thọ công trình

CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra hiện trạng ban đầu
- Các nội dung cơ bản của kiểm tra ban đầu :
+ Kháo sát các kết cấu chịu lực nhằm thu thập các số liệu sau :
++ Sai lệch kích thước hình học
++ Độ nghiêng, lún, biến dạng của kết cấu
++ Tình trạng nứt, bong rộp, gỉ cốt thép…
++ Chất lượng vật liệu
++ Sự đảm bảo về công năng sử dụng ( chống thấm, cách âm, cách nhiệt
…)

+ Xem xét hồ sơ thiết kế, hoàn công, các biên bản … để đánh
giá chất lượng phần bị khuất của kết cấu


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra hiện trạng ban đầu
+ Tiến hành các thí nghiệm bổ xung nếu cần để đánh giá tốt hơn
về tình trạng công trình
+ Đưa ra nhận xét, đánh giá về khả năng hư hỏng, xuống cấp
của công trinh
+ Đưa ra giải pháp để đảm bảo tuổi thọ của công trình


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra thường xuyên

- Nhằm theo dõi
dõi, đánh giá sự làm việc của kết cấu công trình sau khi đã tiến
hành bước kiểm tra ban đầu
- Thực hiện trên toàn bộ kết cấu ở những chỗ có thể quan sát được. Xác định
kịp thời tình trạng hư hỏng,
hỏng xuống cấp để có biện pháp khắc phục,
phục sửa chữa

- Các vị trí kết cấu cần được quan tâm :
+ Vị trí có mô men uốn, lực cắt lớn; vị trí có tập trung ứng suất
+ Vị trí khe co dăn
+ Vị trí liên kết các phần tử kết cấu
+ Vị trí có nguồn nước, nguồn ồn, bụi
+ Vị trí có tiếp xúc với môi trường xâm thực


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra thường xuyên
- Các vấn đề có thể p
phát hiện
ệ q
qua kiểm tra thường
g xuyên
y :
+ Sự nghiêng, lún
+ Biến dạng hình học của kết cấu
+ Tình trạng nứt, giảm yếu tiết diện
ệ thấm,, bong
g rộp

ộp
+ Xuất hiện
+ Tình trạng gỉ cốt thép
+ Sự suy giảm công năng
- Cần đề ra biện pháp khắc phục sự cố ngay


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra định kỳ
- Tiến hành trên toàn bộ
ộ các kết cấu công
g trình với các nội
ộ dung
g như kiểm tra
ban đầu
- Chu kỳ kiểm tra (TCXDVN 318:2004)
+ Công trình đặc biệt quan trọng : 2-3 năm
+ Công trình thường xuyên có rất đông người làm việc và qua lại :3-5
năm
+ Công trình công nghiệp và dân dụng khác :5-10 năm
+ Công
g trình thường
g xuyên
y chịu
ị ăn mòn khí hậu
ậ biển và hóa chất :1-2
năm

CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra bất thường
- Tiến hành khi kết cấu có dấu hiệu
ệ hư hỏng
g do tác dộng
ộ g đột
ộ ngột
gộ của các
yếu tố như động đất, cháy, nổ, va chạm….
- Thực hiện chủ yếu bằng quan sát trực quan
- Các hư hỏng cần được xác định :
+ Sai lệch
ệ kích thước hình học
ọ
+ Mức độ nghiêng lún; mức độ nứt găy
+ Các hư hỏng
hỏng, khuyết tật có thể nhìn thấy


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Kiểm tra chi tiết
Thực hiện sau khi qua các kiểm tra ban đầu, kiểm tra thường xuyên, định
kỳ và kiểm tra bất thường thấy có yêu cầu cần phải kiểm tra kỹ kết cấu
(công trình) để đánh giá được mức độ xuống cấp và lựa chọn giải pháp
sửa chữa
chữa, gia cường
Thường gồm 3 bước cơ bản sau đây :
- Khảo sát hồ sơ, tài liệu liên quan đến công trình

- Phân tích các điều kiện làm việc của công trình
- Khảo sát tại hiện trường


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Bước 1 : Khảo sát hồ sơ, tài liệu liên quan đến công trình
Giai đoạn này
y nhằm mục đích tập hợp lại các hồ sơ liên quan đến lịch
sử công trình :
+ Hồ sơ thiết kế công trình
+ Hồ sơ liên quan đến giai đoạn thi công : biên bản nghiệm
thu, báo cáo của tư vấn giám sát
+ Các
Cá chứng
hứ chỉ
hỉ thí
hí nghiệm
hiệ chất
hấ llượng vật
ậ liệ
liệu đ
đưa vào
à sử
ử
dụng
+ Các hồ sơ liên quan đến việc sửa chữa công trình trước đó
( ế có):
(nếu
ó) nguyên

ê nhân,
hâ phương
h
pháp
há và
à vật
ậ liệ
liệu sửa
ử chữa
hữ


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Bước 2 : Phân tích các điều kiện làm việc của công trình
- Giai đoạn
ạ này
y nhằm xác định
ị sự
ự làm việc
ệ của công
g trình ở thời điểm
hiện tại có phù hợp với những giả thuyết, yêu cầu đặt ra ở giai đoạn thiết
kế hay không ?
- Việc phân tích các điều kiện làm việc của công trình cho phép :
ữ g khu
u vực
ực làm
à việc
ệc bất lợi

ợ nhất
ất
+ Những
+ Những vùng chịu các tác động nhiều nhất của các yếu tố
môi trường
Tác động
ệ độ
ộ
nhiệt

Tác động
ộ ẩm
độ

Tác nhân
ọ
hóa học

Tải trọng
tác độ
động
g


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
9 Bước 3 : khảo sát chi tiết tại hiện trường
Bước khảo sát này có thể gồm các nội dung sau :
- Hiện trạng kết cấu
- Hiện trạng nứt ( mật độ, chiều dài, chiều rộng, chiều sâu vết nứt)

- Mức độ biến dạng
- Mức độ nghiêng, lún
- Hư hỏng bê tông và cốt thép do ăn mòn
- Chất lượng bê tông (cường độ,
độ độ đặc chắc
chắc, bong rộp…)
rộp )
- Các khuyết tật nhìn thấy
- Sự đảm bảo công năng ( chống
ố thấm,
ấ chống
ố nóng, cách nhiệt…)


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát hiện trạng kết cấu
- Kích
Kí h th
thước
ớ và
à bố trí
t í thực
th tế của
ủ các
á kết cấu
ấ
- Cấu tạo thực tế của các liên kết, gối tựa
- Cấu
ấ tạo cốt

ố thép của
ủ kết
ế cấu
ấ ( vị trí cốt
ố thép, đường kính cốt
ố thép, chiều
ề dày
lớp bê tông bảo vệ)


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát hiện trạng nứt kết cấu
- Giới hạn bề rộng khe nứt : là một chỉ số công năng quan trọng để đánh giá khả
năng sử dụng bình thường của công trình.

Giới hạn bề rộng vết nứt theo
yêu cầu bảo vệ cốt thép
((TCXDVN 356 : 2005 )


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát hiện trạng nứt kết cấu
- Các
Cá nội
ội d
dung cơ bản
bả cần
ầ khảo

khả sát:
át
+ Vị trí, đặc trưng phân bố nứt ( thường ở vùng có ứng suất kéo lớn)
+ Phương và hình dạng vết nứt
+ Kích thước vết nứt ( dài , rộng, sâu)
+ Thời điểm hình thành vết nứt và sự phát triển vết nứt theo thời gian ( thường
xuất hiện khi tải trọng tăng đột ngột ví dụ : khi tháo cốp pha, lắp đặt thiết bị,
khi chịu tác dụng của hoạt tải)
- Việc khảo sát nứt có thể phải tiến hành trong thời gian dài, theo chu kỳ để đánh giá
mức độ phát triển hay ổn định của vết nứt


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát hiện trạng nứt kết cấu
Xác định chiều sâu vết nứt bằng
phương pháp siêu âm
L/2

L

L/2

hf

tm
tf
Vùng BT không nứt

Chiều sâu vết nứt :

Vùng BT nứt

L
hf =
2

⎛ tf
⎜⎜
⎝ tm

2

⎞
⎟⎟ − 1
⎠


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát hiện trạng nứt kết cấu
- Một số ví dụ :

Nứt do uốn

Lùc t¸c dông
mÆt chÞu kÐo

Nứt do cắt
~45°

45°

mÆt chÞu kÐo

vÕt nøt xiªn do c¾t
chiÒu t¸c dông cña øng suÊt

vÕt nøt xiªn do c¾t


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát hiện trạng nứt kết cấu


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát biến dạng của kết cấu
- Biến
Biế dạng
d
của
ủ kết cấu
ấ bao
b gồm
ồ độ võng,
õ
góc
ó xoay, biê
biên độ dao

d độ
động. Trong
T
khảo
khả
sát chủ yếu tập trung vào độ võng. Độ võng của kết cấu liên quan đến sự phát triển
vết nứt.
- Độ võng thường được xác định bằng các thiết bị đo ( thước, dụng cụ đo chuyển
vị như Indicator, võng kế)
- Trong nhiều trường hợp cần tiến hành thử tải tĩnh để xác định độ võng của kết
cấu nhằm đánh giá khả năng làm việc hiện trạng
- Độ võng giới hạn của kết cấu là cơ sở để đánh giá tình trạng võng của kết cấu


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát biến dạng của kết cấu
ĐỘ VÕNG CHO PHÉP CỦA CÁC CẤU KIỆN KẾT CẤU THÉP
(TCXDVN 338:2005. Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế).


CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÔNG TRÌNH
* Khảo sát biến dạng của kết cấu