NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ CĂNG CÁP DỰ ỨNG LỰC NGOÀI NÂNG CẤP CẦU BẮC PHÈN KM12+550 ĐH16 TRÀ VINH DỰA VÀO KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM. LUẬN VĂN THẠC SĨ X
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.11 MB, 109 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------------------------
NGÔ THANH ĐIỀN
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CƠNG NGHỆ
CĂNG CÁP DỰ ỨNG LỰC NGỒI NÂNG CẤP
CẦU BẮC PHÈN KM12+550 ĐH16 TRÀ VINH
DỰA VÀO KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thông
Mã số: 8580205
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. CAO VĂN LÂM
Đà Nẵng – Năm 2019
i
LỜI CẢM ƠN
Với sự kính trọng và lịng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo
hướng dẫn Tiến sĩ Cao Văn Lâm đã hướng dẫn tận tình đồng thời tạo điều kiện tốt nhất
để tơi nghiên cứu và hồn thành khóa luận tốt nghiệp.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến các thầy cơ Khoa xây dựng cầu đường trường Đại
học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng đã giúp đỡ và cho tôi những ý kiến đóng góp q
báu và nhiệt tình giúp đỡ tơi trong quá trình thực hiện luận văn.
Trong quá trình thực hiện, do nhiều nguyên nhân khác nhau nên đề tài khó tránh
khỏi những thiếu sót. Tơi rất mong sự đóng góp ý kiến của q Thầy Cơ để đề tài được
hồn thiện hơn.
Cuối cùng, tơi xin kính chúc q Thầy Cô luôn mạnh khỏe.
Trà Vinh, ngày 05 tháng 12 năm 2019
Học viên thực hiện
Ngô Thanh Điền
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Học viên thực hiện
Ngô Thanh Điền
iii
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ CĂNG CÁP DỰ ỨNG LỰC NGOÀI
NÂNG CẤP CẦU BẮC PHÈN KM12+550 ĐH16 TRÀ VINH
Học viên: Ngô Thanh Điền
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thơng
Mã số: 8580205. Khóa: K36. Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng
Tóm tắt - Hiện nay có nhiều biện pháp gia cường cầu như: gia cường bằng bản thép, gia
cường bằng vật liệu composite, gia cường bằng tăng cường tiết diện và gia cường bằng cáp
DƯL ngồi. Trong đó, phương pháp gia cường bằng cáp DƯL ngồi có nhiều ưu điểm phù
hợp với cầu dầm DƯL như sức kháng uốn, kháng cắt tăng, dễ kiểm tra bảo dưỡng và q trình
thi cơng khơng ảnh hưởng đến sự khai thác bình thường của cầu….Tuy nhiên, phương pháp
này cịn một số nhược điểm như thi cơng ụ neo, ụ chuyển hướng khó khăn, cáp DƯL khơng
có tính bền với mơi trường, tính thẩm mỹ khơng cao…Để khắc phục những nhược điểm đó,
tác giả đi sâu tìm hiểu, đánh giá hiệu quả của phương pháp gia cường bằng cáp DƯL trên cầu
thực tế. Trước tiên, cần kiểm định cầu cũ để xác định độ võng, đánh giá khả năng chịu tải
thực tế và tính tốn lực căng cịn lại trong dầm. Sau đó, tính tốn lượng cáp DƯL cần gia
cường để đạt tải trọng nâng cấp và kiểm toán theo các trạng thái giới hạn. Cuối cùng, cung
cấp những yêu cầu và vấn đề cần chú ý trong căng cáp DƯL ngoài. Để trong tương lai khi cần
gia cường kết cấu cầu bằng phương pháp căng cáp DƯL ngồi thì sẽ có ngay cơ sở tính tốn
để biện pháp gia cường đạt kết quả tối ưu nhất.
Từ khóa - biện pháp gia cường; bê tông cốt thép; dự ứng lực; kiểm định; cầu.
A RESEARCH ON USING EXTERNAL PRESTRESSED CABLE METHOD
TO UPGRADE BAC PHEN KM12+550 ĐH16 BRIDGE
IN TRA VINH PROVINCE
Abstract - Currently, there are many bridge strengthening methods such as: strengthening
with steel plate, composite materials, cross-section maximization and prestressed cable. In
particular, the external prestressed cable has many advantages which are suitable for
prestressed bridge beams such as bending resistance, shear resistance increasing, the ease of
maintenance and construction which does not affect the normal bridge operation. However,
this method still has some disadvantages. For example, there are difficulties in constructing
blister, deviator. Besides, the prestressed cable is neither environmental resistance nor high
sense... To overcome those disadvantages, the author conduct a research in evaluating the
effectiveness of the prestressed cable strengthening method on the real bridge. Firstly, it is
necessary to test the old bridge to determine deflection, assess the actual load capacity and
calculate the remaining tension in the beam. Secondly, there will have a calculation on the
amount of prestressed cable that needing strengthened to reach either upgraded load or audit
according to the limited states. Finally, provide the requirements and issues in external
prestressed cable in order to get the immediately calculation basis for the strengthening
method to achieve the best results.
Keywords - strengthening method, reinforced concrete, prestressed, verify, bridge.
iv
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1.L do ựa chọn ề tài .............................................................................................. 1
2.Đối tƣợng nghiên cứu: ........................................................................................... 2
3.Phạm vi nghiên cứu: .............................................................................................. 2
4. Mục tiêu nghiên cứu: ............................................................................................ 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2
6. Dự kiến kết cấu của uận văn: .............................................................................. 2
CHƢƠNG 1: NÂNG CẤP DẦM CẦU CŨ DỰ ỨNG LỰC BẰNG ..................... 4
PHƢƠNG PHÁP DỰ ỨNG LỰC NGOÀI ............................................................. 4
1.1. T ng quan về cầu Bắc Ph n KM12+550 ĐH16 Trà Vinh: ............................. 4
1.2. T ng quan về các biện pháp nâng cấp cơng trình cầu hiện nay .................... 7
1.2.1. Gia cường bằng bản thép ................................................................................. 7
1.2.1.1. Phạm vi áp dụng ........................................................................................ 7
1.2.1.2 Nguyên tắc cấu tạo ..................................................................................... 8
1.2.1.3. Ưu nhược điểm........................................................................................... 9
1.2.1.4. Ứng dụng ................................................................................................... 9
1.2.2. Gia cường bằng vật liệu Composite .............................................................. 10
1.2.2.1. Phạm vi áp dụng ...................................................................................... 10
1.2.2.2. Nguyên tắc cấu tạo .................................................................................. 10
1.2.2.3. Ưu, nhược điểm........................................................................................ 13
1.2.2.4. Ứng dụng ................................................................................................. 14
1.2.3. Gia cường bằng tăng cường tiết diện ............................................................ 14
1.2.3.1. Phạm vi áp dụng ...................................................................................... 14
1.2.3.2. Nguyên tắc cấu tạo .................................................................................. 14
1.2.3.3. Ưu, nhược điểm........................................................................................ 15
1.2.3.4. Ứng dụng ................................................................................................. 16
1.3. T ng quan về công tác gia cƣờng cầu cũ sử dụng công nghệ căng cáp dự
ứng ực ngồi ................................................................................................................ 16
1.3.1. Sơ lược về cơng nghệ dự ứng lực ngoài ....................................................... 16
1.3.2. Khái niệm về dự ứng lực ngoài ..................................................................... 17
1.3.3. Phạm vi ứng dụng .......................................................................................... 17
1.3.4. Các hình thức bố trí cáp DUL ngồi ............................................................. 18
1.3.5. Các giả thiết trong tính tốn và cấu tạo ........................................................ 20
v
1.3.6. Các hình thức cấu tạo bố trí cáp ngồi dọc cầu ........................................... 20
1.3.7. Ưu, nhược điểm .............................................................................................. 22
1.3.8. Ứng dụng ........................................................................................................ 23
1.4. Những khó khăn trong q trình căng cáp dự ứng ực ngoài ..................... 23
1.5. Kết uận chƣơng ............................................................................................... 24
CHƢƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ GIA CƢỜNG CẦU ............................. 25
BẰNG CÁP DỰ ỨNG LỰC NGOÀI .................................................................... 25
2.1. Cơ sở dự ốn ực căng cịn ại của cầu cũ......................................................... 25
2.1.1. Xác định độ vồng do cáp dự ứng lực trong dầm gây ra ............................... 25
2.1.2. Xác định độ võng của cầu do tỉnh tải gây ra ................................................ 25
2.1.3. Tính tốn lực kéo cịn lại thực tế trong cáp DƯL ........................................ 25
2.1.4. Xác định độ võng của cầu khi có hoạt tải gây ra .......................................... 26
2.1.5. Tính tốn lực kéo cịn lại thực tế trong cáp DƯL ........................................ 26
2.2. Tính toán ƣợng cáp dự ứng ực cần b sung .................................................... 26
2.2.1. Xác định sức kháng uốn còn lại trong dầm .................................................. 26
2.2.2. Kiểm toán các giới hạn cốt thép .................................................................... 27
2.2.2.1. Kiểm toán hàm lượng cốt thép tối đa ........................................................... 27
2.2.2.2. Kiểm toán về hàm lượng cốt thép tối thiểu .................................................. 27
2.2.3. Kiểm tốn sức kháng cắt cịn lại trong dầm ................................................. 27
2.2.4. Kiểm toán ứng suất trong giai đoạn sử dụng ............................................... 28
2.2.5. Xác định cáp DUL cần gia cường ................................................................. 28
2.2.6. Số tao cáp DUL cần phải bổ sung ................................................................. 29
2.3. Kiểm toán ại cầu với các trạng thái giới hạn .................................................... 29
2.3.1. Tính mất mát ứng suất trong quá trình căng kéo cốt thép .......................... 29
2.3.1.1. Mất mát ứng suất do biến dạng neo tính theo cơng thức ............................. 30
2.3.1.2. Mất mát ứng suất do nén đàn hồi tính theo cơng thức ................................ 30
2.3.1.3. Mất mát ứng suất do tự chùng tính theo cơng thức ..................................... 30
2.3.2. Kiểm tốn sức kháng uốn của dầm tại vị trí giữa nhịp ................................ 31
2.3.3. Kiểm toán sức kháng cắt của dầm ................................................................ 32
2.3.4. Kiểm toán theo TTGH sử dụng ..................................................................... 33
2.3.4.1. Kiểm toán ứng suất của dầm ........................................................................ 33
2.3.4.2. Kiểm toán độ võng của dầm ......................................................................... 33
2.4. Kết luận chương ................................................................................................ 34
CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH THI CƠNG VÀ KIỂM SỐT ỨNG SUẤT –
CHUYỂN VỊ TRONG Q TRÌNH THI CƠNG CĂNG CÁP DỰ ỨNG LỰC
NGOÀI .......................................................................................................................... 35
3.1 T chức xác ịnh o ộ võng ở hiện trƣờng ....................................................... 35
3.1.1. Công tác chuẩn bị đo đạc tại hiện trường..................................................... 35
3.1.2. Tải trọng thử và các sơ đồ xếp tải ................................................................. 35
3.1.2.1. Nguyên tắc xác định tải trọng xe ................................................................ 35
vi
3.1.2.2. Tải trọng thử nghiệm .................................................................................... 35
3.1.2.3. Bố trí sơ đồ thử tải ....................................................................................... 37
3.1.3. Bố trí điểm đo ................................................................................................. 39
3.2 Tính tốn ực căng cịn ại trong dầm .................................................................. 45
3.2.1. Dự đốn lực căng cịn lại ............................................................................... 45
3.2.1.1. Tính tốn lực kéo cịn lại thực tế trong cáp DƯL: ....................................... 48
3.2.1.2. Tính tốn lực kéo cịn lại thực tế trong cáp DƯL: ....................................... 48
3.2.2. Tính tốn lực căng cịn lại ............................................................................. 48
3.2.2.1. Các thông số kỹ thuật và số liệu đầu vào: ................................................... 48
3.2.2.2. Tính tốn các đặc trưng hình học của mặt cắt ............................................ 48
3.2.2.3. Tính tốn hệ số phân bố ngang đối với hoạt tải .......................................... 48
3.2.2.4. Tính tốn mất mát ứng suất ......................................................................... 48
3.2.2.5. Tính tốn lực căng cịn lại ........................................................................... 49
3.3 Kiểm tốn dầm với tải trọng nâng cấp ................................................................ 50
3.3.1. Các thông số kỹ thuật và số liệu đầu vào: ..................................................... 51
3.3.2. Tính tốn các đặc trưng hình học của mặt cắt ............................................. 51
3.3.3. Tính tốn hệ số phân bố ngang đối với hoạt tải ........................................... 51
3.3.4. Tính tốn nội lực ............................................................................................ 51
3.3.5. Kiểm toán các trạng thái giới hạn dưới tác dụng tải trọng tính tốn xe 7,5T
....................................................................................................................................... 53
3.3.5.1. Kiểm tốn sức kháng uốn ............................................................................. 53
3.3.5.2. Kiểm toán sức kháng cắt .............................................................................. 54
3.3.5.3. Kiểm toán ứng suất trong giai đoạn sử dụng ............................................... 55
3.3.6. Tính tốn lượng cáp cần gia cường .............................................................. 57
3.3.7. Tính tốn mất mát ứng suất .......................................................................... 58
3.3.8. Kiểm tốn các trạng thái giới hạn ................................................................. 58
3.3.8.1. Kiểm toán cường độ I ................................................................................... 58
3.3.8.2. Kiểm toán theo TTGH sử dụng .................................................................... 60
3.4. Quy trình cơng nghệ thi cơng căng cáp dự ứng ực ........................................... 63
3.4.1. Những yêu cầu chung .................................................................................... 63
3.4.2. Những vấn đề cần chú ý trong sửa chữa bằng DUL ngồi ......................... 63
3.4.2.1. Kiểm sốt chuyển vị trong q trình thi cơng theo từng cấp ....................... 65
3.4.2.2. Kiểm sốt ứng suất tại vị trí gối và giữa nhịp trong q trình thi cơng theo
từng cấp ......................................................................................................................... 66
3.5. Kết uận chƣơng.................................................................................................... 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 68
PHỤ LỤC .........................................................................................................................
vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 0.1: Cầu Bắc Phèn .................................................................................................. 2
Hình 1.1 : Cầu Bắc Phèn – Km12+550 ........................................................................... 4
Hình 1.2 : Hiện trạng mặt cầu - Cầu Bắc Phèn ............................................................... 4
Hình 1.3 : Chính diện cầu - Cầu Bắc Phèn ...................................................................... 5
Hình 1.4 : Hiện trạng dầm - Cầu Bắc Phèn ..................................................................... 5
Hình 1.5: Mặt cắt ngang cầu............................................................................................ 6
Hình 1.6: Mặt cắt ngang dầm dọc ................................................................................... 6
Hình 1.7: Tăng cường khả năng chịu uốn của dầm bê tông cốt thép .............................. 7
Hình 1.8: Tăng cường khả năng chịu cắt của dầm bê tơng cốt thép ............................... 8
Hình 1.9: Gia cường bằng bản thép dầm BTCT thường ................................................. 8
Hình 1.10: Cầu Bà Rén (Quảng Nam)............................................................................. 9
Hình 1.11: Cầu đường sắt Km 410+580........................................................................ 10
Hình 1.12: Gia cường bằng tăng cường tiết diện. ......................................................... 15
Hình 1.13: Gia cường bằng tăng cường tiết diện trong thực tế ..................................... 16
Hình 1.14: Tăng cường dầm cầu BTCT bằng DUL ngồi tuyến cáp thẳng .................. 19
Hình 1.15: Tăng cường dầm cầu BTCT bằng DUL ngoài tuyến cáp gẫy khúc ............ 19
Hình 1.16: Tăng cường dầm cầu đơn giản BTCT nhiều nhịp bằng DUL ngồi để liên
tục hố các nhịp dầm ..................................................................................................... 20
Hình 1.17: Neo đặt vào khối dầm ngang đầu dầm ........................................................ 22
Hình 2.1: Sơ đồ tính tốn gia cường cáp DUL ngồi .................................................... 28
Hình 2.2: Sơ đồ kiểm tốn gia cường cáp DUL ngồi .................................................. 31
Hình 2.3: Sơ đồ tính ứng suất của dầm sau gia cường .................................................. 33
Hình 3.1: Tải trọng thử .................................................................................................. 36
Hình 3.2: Điều động tải trọng thử ................................................................................. 36
Hình 3.3: Xếp tải lệch tâm ............................................................................................. 37
Hình 3.4: Sơ đồ xếp tải đúng tâm .................................................................................. 38
Hình 3.5: Sơ đồ xếp tải lệch tâm thượng lưu ................................................................ 38
Hình 3.6: Sơ đồ xếp tải lệch tâm hạ lưu ........................................................................ 39
Hình 3.7: Sơ đồ bố trí điểm đo võng dầm ..................................................................... 40
Hình 3.8: Thiết bị đo độ võng ....................................................................................... 40
Hình 3.9: Lắp đặt thiết bị đo .......................................................................................... 41
Hình 3.10: Biểu đồ chuyển vị của các dầm dưới tác dụng của tải trọng đúng tâm ....... 42
Hình 3.11: Biểu đồ chuyển vị của các dầm dưới tác dụng của tải trọng lệch tâm thượng
lưu .................................................................................................................................. 43
Hình 3.12: Biểu đồ chuyển vị của các dầm dưới tác dụng của tải trọng lệch tâm hạ lưu
....................................................................................................................................... 44
Hình 3.13: Biểu đồ tổng hợp độ võng theo 3 sơ đồ xếp tải ........................................... 44
Hình 3.14: Biểu đồ mơmen tính tốn ở TTGHCĐ1 và Sức kháng uốn của dầm .......... 54
Hình 3.15: Biểu đồ lực cắt tính tốn ở TTGHCĐ1 và Sức kháng cắt của dầm ............ 55
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: So sánh đặc trưng ba loại sợi theo Meier 1994. ............................................ 11
Bảng 1.2: So sánh các đặc trưng cơ học của các loại sợi khác nhau với thép............... 13
Bảng 3.1: Thơng số về kích thước và tải trọng xe thử nghiệm ..................................... 37
Bảng 3.2: Kết quả đo võng và hệ số phân bố ngang các dầm dọc nhịp N1 do hoạt tải
tĩnh – sơ đồ 1A ............................................................................................................... 41
Bảng 3.3: Kết quả đo võng và hệ số phân bố ngang các dầm dọc nhịp N1 do hoạt tải
tĩnh – sơ đồ 1B ............................................................................................................... 42
Bảng 3.4: Kết quả đo võng và hệ số phân bố ngang các dầm dọc nhịp N1 do hoạt tải
tĩnh – sơ đồ 1C ............................................................................................................... 43
Bảng 3.5: Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang đối với hoạt tải gây ra ......................... 48
Bảng 3.6: Bảng tổng hợp mất mát ứng suất trong cáp dự ứng lực ................................ 49
Bảng 3.7: Bảng nội lực ở TTGHCĐ I đối với dầm trong ............................................. 51
Bảng 3.8: Bảng nội lực ở TTGHCĐ I đối với dầm biên ............................................... 51
Bảng 3.9: Bảng nội lực ở TTGHSD đối với dầm trong ................................................ 52
Bảng 3.10: Bảng nội lực ở TTGHSD đối với dầm biên ................................................ 52
Bảng 3.11: Kiểm toán dầm ở TTGHCĐ1 dưới tải trọng xe 7,5T ................................. 53
Bảng 3.12: Kiểm toán dầm ở TTGHCĐ1 dưới tải trọng xe 7,5T ................................. 54
Bảng 3.13: Kiểm toán ứng suất trong giai đoạn sử dụng đối với dầm trong ................ 56
Bảng 3.14: Kiểm toán ứng suất trong giai đoạn sử dụng đối với dầm biên .................. 56
Bảng 3.15: Xác định lượng cáp cần thiết gia cường ..................................................... 57
Bảng 3.16: Tổng hợp các mất mát ứng suất .................................................................. 58
Bảng 3.17: Kiểm toán sức kháng uốn tính tốn theo TTGH cường độ I ...................... 59
Bảng 3.18: Kiểm tốn sức kháng cắt tính tốn theo TTGH cường độ I ........................ 59
Bảng 3.19: Kiểm toán ứng suất của dầm theo TTGH sử dụng ..................................... 60
Bảng 3.20: Kiểm toán độ võng ...................................................................................... 62
Bảng 3.21: Kiểm soát chuyển vị trong q trình thi cơng ............................................. 66
1
MỞ ĐẦU
1. L do ựa chọn ề tài
Giao thông là một trong những yếu tố quan trọng, khơng chỉ góp phần thúc đẩy phát
triển kinh tế - xã hội, đảm bảo quốc phòng - an ninh, mà còn mở ra cơ hội kết nối giao
thương giữa các vùng miền, từ đó thúc đẩy nhanh q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa. Vì vậy việc nâng cao chất lượng cơ sở hạ tầng là vấn đề thiết yếu. Tuy nhiên, số
lượng cầu cũ ở nước ta rất lớn so với số vốn hiện có nên việc lựa chọn các biện pháp
nâng cấp cơng trình cầu để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội như hiện nay là
hết sức cần thiết.
Hiện nay có rất nhiều biện pháp gia cường cầu như: gia cường bằng bản thép, gia
cường bằng vật liệu composite, gia cường bằng cáp DƯL ngoài và gia cường bằng
tăng cường tiết diện. Trong đó, phương pháp gia cường bằng cáp DƯL ngoài là phù
hợp với cầu dầm DƯL do:
- Sức kháng cắt và sức kháng uốn đều tăng mà không làm tăng tĩnh tải kết cấu;
- Kết cấu hở nên dể kiểm tra bảo dưỡng, làm tăng độ tin cậy;
- Các tao cáp có thể căng kéo hay thay đổi khi cần thiết;
- Không ảnh hưởng lớn đến sự khai thác bình thường của cầu.
Tuy nhiên phương pháp gia cường bằng cáp DƯL ngồi cịn một số khó khăn như:
- Ứng dụng của phương pháp phụ thuộc vào điều kiện hữu hiệu của cơng trình.
Cần phải xác định được cường độ của bê tông để không thể kéo quá cường độ cho
phép.
- Việc thi công các ụ neo và ụ chuyển hướng có thể khó khăn, có thể ảnh hưởng
đến cáp DƯL bên trong khi tiến hành khoan thi cơng ụ neo;
- Cáp DƯL khơng có tính bền với mơi trường. Chịu va đập, chịu lửa kém;
- Khó khăn trong việc xác định sức kháng cắt của dầm;
- Phạm vi thi cơng thường chật hẹp;
- Tính thẩm mỹ của cơng trình khơng cao;
- Thi cơng địi hỏi phải có sự cẩn thận chi tiết, phụ thuộc nhiều vào năng lực đơn
vị thi cơng.
Vì vậy, nhằm khắc phục những lý do nêu trên, tác giả tiến hành nghiên cứu trên một
cơng trình cụ thể và quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu sử dụng công nghệ căng cáp
dự ứng lực ngoài nâng cấp cầu Bắc Phèn Km12+550 ĐH16 Trà Vinh dựa vào kết quả
thực nghiệm”.
2
Hình 0.1: Cầu Bắc Phèn
2. Đối tƣợng nghiên cứu:
-
Các phương pháp đánh giá trạng thái kỹ thuật cơng trình cầu.
-
Cơng nghệ căng cáp DUL ngoài
3. Phạm vi nghiên cứu:
-
Cầu Bắc Phèn KM12+550 ĐH16 Trà Vinh.
-
Nghiên cứu biện pháp và công nghệ căng cáp DƯL ngồi
4. Mục tiêu nghiên cứu:
- Tính tốn dự đốn lực căng cịn lại trong dầm
- Tính tốn lượng cáp dự ứng lực bổ sung
- Tính tốn kiểm sốt ứng suất – chuyển vị trong q trình thi công
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
-
Lý thuyết kết hợp với thực nghiệm
6. Dự kiến kết cấu của uận văn:
Chƣơng 1: Nâng cấp dầm cầu cũ dự ứng ực bằng phƣơng pháp dự ứng ực
ngoài.
1.1. Tổng quan về cầu Bắc Phèn KM12+550 ĐH16 Trà Vinh.
1.2. Tổng quan về các biện pháp nâng cấp cơng trình cầu hiện nay
1.3. Tổng quan về công tác gia cường cầu cũ sử dụng công nghệ căng cáp dự ứng
lực ngồi
1.4. Những khó khăn trong q trình căng cáp dự ứng lực ngồi
1.5. Kết luận chương
3
Chƣơng 2: Tính tốn thiết kế gia cƣờng cầu bằng cáp dự ứng ực ngồi
2.1. Cơ sở dự đốn lực căng cịn lại của cầu cũ
2.2. Tính tốn lượng cáp dự ứng lực cần bổ sung
2.3. Kiểm toán lại cầu với các trạng thái giới hạn
2.4. Kết luận chương
Chƣơng 3: Quy trình thi cơng và kiểm sốt ứng suất – chuyển vị trong q
trình thi cơng căng cáp dự ứng ực ngoài
3.1. Tổ chức xác định đo độ võng ở hiện trường
3.2. Tính tốn lực căng cịn lại trong dầm
3.3. Kiểm tốn dầm với tải trọng nâng cấp
3.4. Quy trình công nghệ thi công căng cáp dự ứng lức
3.5. Kết luận chương
Kết uận và kiến nghị
Tài iệu tham khảo
Phụ ục
4
CHƢƠNG 1: NÂNG CẤP DẦM CẦU CŨ DỰ ỨNG LỰC BẰNG
PHƢƠNG PHÁP DỰ ỨNG LỰC NGOÀI
1.1. T ng quan về cầu Bắc Ph n KM12+550 ĐH16 Trà Vinh:
Cầu Bắc Phèn nằm tại Km12+550 đường huyện 16, huyện Châu Thành, tỉnh
Trà Vinh. Cầu có kết cấu nhịp 12,5+12,5+12,5m, mỗi nhịp gồm 4 dầm BTCT DUL
tiết diện chữ “T”. Hiện tại cầu đang cắm biển tải trọng khai thác 3,5T.
Hình 1.1 : Cầu Bắc Phèn – Km12+550
Hình 1.2 : Hiện trạng mặt cầu - Cầu Bắc Phèn
5
Hình 1.3 : Chính diện cầu - Cầu Bắc Phèn
Hình 1.4 : Hiện trạng dầm - Cầu Bắc Phèn
6
Hình 1.5: Mặt cắt ngang cầu
Hình 1.6: Mặt cắt ngang dầm dọc
Cầu Bắc Phèn đuợc thiết kế năm 1985 với tải trọng thiết kế H10 và X60 theo
quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79 bằng cáp DUL căng
trước với các nội dung sau:
- Chiều dài toàn cầu Ltc=38,3 m (kể cả chiều dày tường đỉnh)
- Tổng bề rộng cầu: B = B1 + 2B2 = 4,0 m.
7
+ Mặt xe chạy: B1 = 3 m
+ Lan can:
B2 = 0,5 m
- Tải trọng thiết kế:
+ Hoạt tải thiết kế H10 và X60
+ Đoàn nguời 0 kN/m2.
- Kết cấu nhịp:
+ Cầu gồm 3 nhịp L=12,5 m, mỗi nhịp gồm 4 dầm BTCT DUL tiết diện chữ
“T”, chiều cao dầm Hmin=0,5m; Hmax=0,6m, khoảng cách tim các dầm chủ là 0,94m.
+ Trên mỗi nhịp có 2 dầm ngang tại vị trí 2 đầu dầm.
- Kết cấu phần dƣới:
- Mố cầu: Hai mố có kết cấu giống nhau, xà mũ, tường đỉnh và tường cánh bằng
BTCT, bờ chài trước mố và nón mố bằng đá hộc xây. Mỗi mố gồm hai hàng cọc
BTCT (mỗi hàng 3 cọc), tiết diện cọc (35x35)cm.
- Trụ cầu: Các trụ có kết cấu giống nhau dạng trụ dẻo BTCT, xà mũ trụ bằng
BTCT đặt trên 6 cọc BTCT, tiết diện cọc (35x35)cm.
- Đƣờng hai ầu cầu và hệ thống biển báo an tồn giao thơng :
- Mặt đường bê tông nhựa hai đầu cầu rộng Bm=3,5m, Bn=5,5m và được vuốt
nối nhỏ dần khi vào cầu.
+ Mặt đường láng nhựa.
+ Hai đầu cầu đặt biển báo tên cầu và biển báo tải trọng 3,5T.
1.2. T ng quan về các biện pháp nâng cấp cơng trình cầu hiện nay
1.2.1. Gia cường bằng bản thép
1.2.1.1. Phạm vi áp dụng
Dùng để sửa chữa sự giảm khả năng chịu lực hoặc hư hỏng của các phần tử kết
cấu. Sử dụng trong những trường hợp tăng cường cường độ sau:
- Tăng cường khả năng chịu uốn của dầm BTCT hoặc bản bê tông cơt thép tại
vùng có mơ men dương hoặc mơ men âm.
Hình 1.7: Tăng cường khả năng chịu uốn của dầm bê tông cốt thép
8
- Tăng cường khả năng chịu chống cắt của dầm bê tơng cốt thép.
Hình 1.8: Tăng cường khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép
1.2.1.2 Nguyên tắc cấu tạo
Nội dung cơ bản của phương pháp là dán 1 hoặc 2 lớp các dải bản thép dày 5-10
mm lên bề mặt bê tông đã được chuẩn bị tốt để khôi phục khả năng chống nứt, khả
năng chịu mô men hoặc lực cắt của các bộ phận kết cấu như dầm chủ, dầm ngang, bản
mặt cầu.
1 - Dầm bê tông; 2 - Chốt treo gông; 3 - Dây hoặc thanh treo
4 - Tăng đơ; 5 - Bản thép; 6 - Thành ngang của gơng đỡ
Hình 1.9: Gia cường bằng bản thép dầm BTCT thường
Vật liệu dùng trong công nghệ dán bản thép
Keo dán bản thép là loại keo công nghiệp đã được chế tạo sẵn và được cung cấp
từ Công ty Sika với chất lượng đảm bảo. Không sử dụng các loại keo tự pha chế. Ví dụ
như Sikadur 731.
9
Bản thép bằng loại thép CT3 hoặc tương đương có chiều dài tuỳ theo thiết kế và
phù hợp với kích thước bộ phận kết cấu BTCT cần được sửa chữa. Có thể dán bản
thép dọc theo đáy dầm để cải thiện khả năng chịu mô men và ngăn ngừa vết nứt ngang.
Có thể dán các bản thép nghiêng trên bề mặt thẳng đứng của thành dầm để tăng cường
cho các cốt thép xiên và cốt đai chịu lực cắt và ngăn ngừa các vết nứt xiên. Cũng có
thể dán các bản thép nằm ngang theo hướng ngang cầu ở đáy bản để tăng khả năng
chịu lực của bản mặt cầu.
Hệ thống gá đỡ và tạo lực ép
Tuỳ điều kiện cụ thể và trọng lượng bản thép có thể chọn một trong các hệ thống
gá đỡ và tạo lực ép dán như sau:
- Sử dụng các bu lông neo (nên dùng cho bản thép dán ở đáy bản mặt cầu BTCT
và bản thép dán vào mặt bên của thành dầm).
- Sử dụng hệ thống quang treo bằng thép góc, thép trịn và tăng đơ, móc neo vào
thành dầm (nên dùng cho bản thép dán ở đáy dầm chủ).
1.2.1.3. Ưu nhược điểm
Ưu điểm:
- Giá thành rẻ, dễ thực hiện;
- Thời gian ngừng lưu thông phương tiện giao thông không lâu;
- Tiết kiệm được chi phí đầu tư cơng trình mới.
Nhược điểm:
- Bản thép chỉ tham gia chịu hoạt tải nên tăng được khả năng chịu lực khơng
nhiều;
- Rất khó có giải pháp để bản thép dán thêm tham gia chịu tĩnh tải;
- Chỉ áp dụng cho cầu BTCT thường.
1.2.1.4. Ứng dụng
Hình 1.10: Cầu Bà Rén (Quảng Nam)
10
Hình 1.11: Cầu đường sắt Km 410+580
1.2.2. Gia cường bằng vật liệu Composite
1.2.2.1. Phạm vi áp dụng
Dùng để sửa chữa sự giảm khả năng chịu lực hoặc hư hỏng của các phần tử kết
cấu bằng cách dán hoặc bọc bên ngoài cấu kiện. Sử dụng trong những trường hợp tăng
cường cường độ sau:
- Tăng khả năng chịu cắt và chịu uốn của dầm BTCT để sửa chữa, gia cố và tăng
cường khả năng chịu tải trọng động.
- Tăng cường khả năng chịu uốn của sàn BTCT tại vùng có mơ men dương và
mô men âm.
- Tăng khả năng chịu uốn và bó cột BTCT để tăng cường khả năng chịu lực và
chịu tải động.
1.2.2.2. Nguyên tắc cấu tạo
Nguyên lý cơng nghệ:
Mục đích của cơng tác thi cơng sửa chữa gia cố kết cấu bê tông cốt thép bằng
tấm FRP là đặt tấm FRP vào vị trí cần tăng cường khả năng chịu lực với hướng sợi
phù hợp với phương chịu lực để tận dụng được khả năng chịu kéo và độ bền của sợi
FRP, đồng thời phải đảm bảo cho tấm FRP không bị tách lớp cũng như tách khỏi bề
mặt bê tông.
Sơ lược về vật liệu FRP và lịch sử phát triển
FRP có tên tiếng Anh là Fiber Reinforced Polymer là một dạng vật liệu
composite được chế tạo từ các vật liệu sợi, trong đó ba loại vật liệu sợi thường được sử
dụng là sợi cacbon, sợi thủy tinh, sợi aramid. Các sản phẩm FRP tương ứng với các
loại sợi sử dụng tạo thành là: CFRP, GFRP, AFRP.
Vật liệu FRP có các dạng như FRP dạng tấm, FRP dạng thanh, FRP dạng cáp,
FRP dạng vải, dạng cuộn. Trong sửa chữa và tăng cường kết cấu thường dùng dạng
11
tấm và dạng vải. Hiện nay trên thế giới có các hãng sản xuất vật liệu FRP như: Sika,
Tyfo®, MBraceTB, Toray, Trung Quốc, Ấn Độ.
Kết cấu BTCT là loại vật liệu có sự tiến hóa theo thời gian và rất nhạy cảm với
các điều kiện môi trường. Cả bê tông lẫn thép, hai loại vật liệu cấu thành nên kết cấu
BTCT, dưới tác động xâm thực mạnh của môi trường đều dễ bị suy thoái theo thời
gian. Cách đây vài thế kỷ người ta đã có ý tưởng sử dụng vật liệu composite trong xây
dựng. Ở các nước châu Âu và Bắc Mỹ như Canada, Mỹ đã nghiên cứu ra loại vật liệu
mới nhằm tăng cường khả năng chịu lực cho cơng trình. Sản phẩm composite đầu tiên
được biết đến là FRP có cốt sợi thủy tinh và chất nền là polyester dùng để sản xuất vỏ
thuyền vào năm 1930. Từ đó vật liệu FRP đã có một cuộc cách mạng tồn diện trên tất
cả các ngành như khơng gian vũ trụ, ngành điện, giao thông... Năm 1940 Hải quân và
Không quân Hoa Kỳ đã sử dụng vật liệu FRP vào trong cơng nghiệp quốc phịng. Do
có cường độ cao và trọng lượng nhẹ nên những năm 60 của thế kỷ trước, các ngành
hàng không và ngành sản xuât ô tô cũng đã sử dụng loại vật liệu này.
Cấu tạo của vật liệu Composite :
Cốt sợi :
Trong vật liệu FRP chức năng chính của cốt sợi là chịu tải trọng, cường độ, độ
cứng, ổn định nhiệt. Vì vậy, cốt sợi được sử dụng để sản xuất vật liệu FRP phải đảm
bảo các yêu cầu sau đây:
- Mô đun đàn hồi cao;
- Cường độ tới hạn cao;
- Sự khác biệt về cường độ giữa các sợi với nhau là không lớn;
- Cường độ ổn định cao trong vận chuyển;
- Đường kính và kích thước các sợi phải đồng nhất.
Vật liệu FRP được sản xuất từ các vật liệu sợi trong đó có ba loại vật liệu thường
sử dụng là sợi cacbon, sợi thủy tinh và sợi aramid.
Bảng 1.1: So sánh đặc trưng ba loại sợi theo Meier 1994.
Loại sợi
Tiêu chuẩn
Cacbon
Aramid
Thủy tinh
Cường độ chịu kéo
Rất tốt
Rất tốt
Rất tốt
Mô đun đàn hồi
Rất tốt
Tốt
Trung bình
Ứng xử dài hạn
Rất tốt
Tốt
Trung bình
Ứng xử mỏi
Đặc biệt tốt
Tốt
Trung bình
Trọng lượng
Tốt
Đặc biệt tốt
Trung bình
Sức kháng kiềm
Rất tốt
Tốt
Khơng tốt
Giá thành
Trung bình
Trung bình
Rất rẻ
12
Chất dẻo nền:
Trong vật liệu FRP chất dẻo nền có vai trị là chất kết dính. Các chức năng chủ
yếu của chất dẻo nền:
- Truyền lực giữa các sợi riêng rẽ;
- Bảo vệ bề mặt của các sợi khỏi bị mài mòn;
- Bảo vệ các sợi, ngăn chặn mài mòn và các ảnh hưởng do mơi trường;
- Kết dính các sợi với nhau;
- Phân bố, giữ vị trí các sợi vật liệu FRP;
- Thích hợp về hóa học và nhiệt với cốt sợi.
Trong vật liệu FRP thì chất dẻo nền có chức năng truyền lực giữa các sợi, các cốt
sợi chịu tải trọng, cường độ, độ cứng, ổn định nhiệt. Chất dẻo nền dùng để sản xuất vật
liệu FRP thường sử dụng là epoxy, viny lester, polyester.
- Polyester: Chất dẻo nền polyester có tính kinh tế nhất và được sử dụng rộng rãi.
Trong những năm gần đây, gần nữa triệu tấn polyester được sử dụng mỗi năm ở Mỹ để
sản xuất vật liệu composite. Ưu điểm của polyester là tính nhớt thấp, giá thành thấp, và
ít độc. Nhược điểm của polyester là độ co ngót lớn.
- Viny lester: Có tính dẻo và độ bền cao hơn polyester. Ưu điểm của viny lester
là có sức kháng ăn mịn tốt và cũng có tính chất hóa học và vật lý tốt như cường độ
chịu kéo và chịu mỏi cao. Viny lester có giá thành cao.
- Epoxy: Được sử dụng rộng rãi hơn polyester và viny lester. Những ưu điểm
chính của epoxy bao gồm:
Khơng bay hơi và độ co ngót thấp trong suốt q trình lưu hóa;
Sức kháng rất tốt với sự thay đổi hóa học;
Dính bám với cốt sợi rất tốt.
Các đặc trưng cơ bản của vật liệu FRP:
Vật liệu FRP có cường độ và độ cứng phụ thuộc vào vật liệu hợp thành, đặc
trưng vật liệu của FRP phụ thuộc vào đường kính sợi, hướng phân bố các sợi và các
đặc trưng cơ học của chất dẻo nền.
Hiện nay sợi cacbon và sợi thủy tinh với cấu trúc nền là epoxy được sử dụng
rộng rãi. Sợi cacbon và sợi thủy tinh cũng có nhược điểm riêng của từng loại. Sợi
aramid độ bền thấp, trong môi trường nhiệt độ cao thì làm việc kém. Trong khi đó sợi
cacbon có mơ đun đàn hồi cao nên được sử dụng phổ biến trong các kết cấu xây dựng.
Đặc trưng cơ học của FRP phụ thuộc vào những yếu tố dưới đây:
- Đặc trưng cơ học của sợi (sử dụng sợi cacbon, sợi aramid hay sợi thủy tinh);
- Đặc trưng cơ học của chất nền (sử dụng Epoxy, Vinylester hay Polyester);
- Tỷ lệ giữa sợi và chất nền trong cấu trúc FRP;
- Hướng phân bố của các sợi trong chất nền.
13
Bảng 1.2: So sánh các đặc trưng cơ học của các loại sợi khác nhau với thép.
Đặc trƣng cơ học
Thép
GFRP
CFRP
AFRP
Ứng suất chảy
40-75
N/A
N/A
N/A
Ksi (MPa)
(276-517)
Cường độ chịu kéo
70-100
70-230
87-535
250-368
Ksi (MPa)
(483-690) (483-1600) (600-3690) (1720-2540)
Mô đun đàn hồi
29
5,1-7,4
15,9-84
6,0-18,2
3
x10 ksi (MPa)
(200)
(35-51)
(120-580)
(41-125)
Trình tự thi cơng:
- Vệ sinh bề mặt vị trí cần gia cường.
- Pha trộn tỉ lệ keo theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Quét keo lên bề mặt vị trí cần gia cường.
- Tiến hành dán tấm sợi.
- Hoàn thiện.
1.2.2.3. Ưu, nhược điểm
Ưu điểm:
Về vật iệu
- Cường độ chịu kéo, mô đun đàn hồi rất cao và trọng lượng nhỏ;
- Khả năng chống mài mịn cao, có sức đề kháng tốt với các chất xâm thực;
- Độ bền rất cao;
- Cách nhiệt, chịu nhiệt tốt;
- Chịu mài mịn;
- Khơng cần bảo dưỡng chống rỉ trong quá trình khai thác;
- Đa dạng về chủng loại.
Về thi cơng
- Thi cơng nhanh chóng, đơn giản;
- Khơng cần nhiều thiết bị máy móc và ít tốn nhân cơng;
- Giữ ngun hình dạng kết cấu cũ khơng cần phải đập phá kết cấu;
- Thi công không cần sử dụng coffa;
- Cơng trình sau khi được sửa chữa và tăng cường có tính mỹ quan cao.
Nhược điểm:
- Giá thành tương đối cao
- Vấn đề phá hoại của liên kết kao dán và bị phá hoại bởi tia UV
- Tuy nhiên có thể khắc phục được:
Giá: Giảm do sự cải tiến trong công nghệ sản xuất và nhu cầu sử dụng
ngày càng tăng;
Xử lỳ bề mặt bê tơng, tính tốn thiết kế và bố trí các dạng neo chống lại
hiện tượng tách lớp khi dán;
14
Sơn lên bể mặt vật liệu FRP một lớp sơn đặc biệt chống lại sự phá hoại
của tia UV.
1.2.2.4. Ứng dụng
Thế giới:
Công nghệ vật liệu FRP để tăng cường khả năng chịu lực của các cơng trình đã
được áp dụng ở nhiều nơi trên thế giới đặc biệt ở khu vực Bắc Mỹ, tại Nhật Bản và tại
một số nước Châu Âu.
Để gia cố hai cây cầu Grӧndal và Alvik (cầu bê tông dự ứng lực, mặt cắt hộp) ở
Thụy Điển, tổng cộng 6000m tấm vật liệu composite sợi cacbon đã được sử dụng,
trong đó 2000m được dùng cho cầu Grӧndal và 4000m được dùng cho cầu Alkin. Tiến
hành thử nghiệm trên 7 mẫu dầm bê tông cốt thép, hai tác giả Dat Duthinh và Monica
Starnes đã đưa ra kết luận việc sử dụng tấm vật liệu CFRP để tăng cường khả năng
chịu uốn cho dầm bê tông cốt thép là rất có hiệu quả.
Việt Nam:
Đối với Việt Nam tại khu vực miền Trung chúng ta đã tiến hành thi cơng gia
cường cầu Ơ Sơng ở Quảng Ngãi, kết quả cơng trình sau khi gia cường đã tăng cường
khả năng chịu lực từ 20-40%. Hiện nay chúng ta cũng đang áp dụng biện pháp gia
cường bằng các tấm vật liệu composite sợi cacbon vào cầu Lắm tỉnh Khánh Hòa, cầu
Thừa Lưu ở Huế, cầu Gián Khẩu ở Ninh Bình, trụ cầu Thuận Phước, tầng mái Khách
Sạn Holiday ở Đà Nẵng và hàng loạt các dự án chuẩn bị áp dụng công nghệ dám tấm
vật liệu composite nhằm khôi phục khả năng làm việc hoặc tăng cường khả năng chịu
lực các cơng trình kể cả cũ lẫn mới.
1.2.3. Gia cường bằng tăng cường tiết diện
1.2.3.1. Phạm vi áp dụng
Biện pháp gia cường bằng tăng cường tiết diện được áp dụng phổ biến ở các
trường hợp như:
- Môi trường nước mặn, có nhiều chất ăn mịn.
- Tăng chiều cao dầm không ảnh hưởng đến khoảng thông thuyền hay thông xe.
1.2.3.2. Nguyên tắc cấu tạo
Nguyên lý công nghệ:
Tăng cường khả năng chống uốn của dầm bằng cách tăng cường chiều cao tiết
diện.
Căn cứ vào từng trường hợp cụ thể, việc gia cường cầu cũ bằng phương pháp
tăng tiết diện có thể thực hiện theo nhiều cách:
- Tăng cường tiết diện bê tông
- Tăng cường tiết diện cốt thép
- Tăng cường tiết diện bê tông kết hợp tăng cường tiết diện cốt thép
15
1–Vùng được tăng cường 2–Cốt thép cũ 3–Cốt thép thêm vào 4–Mối hàn
Hình 1.12: Gia cường bằng tăng cường tiết diện.
Nếu mức độ tăng cường khả năng chịu lực của dầm không nhiều lắm chỉ cần tăng
số lượng cốt thép chủ bằng cách hàn thêm 1 số cốt thép phụ vào những cốt thép chủ
của dầm, rồi trát vữa xi măng hay bê tơng phun. Có thể hàn trực tiếp cốt thép mới vào
cốt thép cũ hoặc đặt 1 miếng nêm vào giữa chúng (miếng nêm là đoạn thép tròn,
đường kính 10mm - 30mm, dài 8mm - 20mm), các đoạn hàn cách nhau khoảng
100cm. Như vậy chiều cao tiết diện được gia cường tăng lên 2cm - 8cm.
Nếu cần tăng cường khả năng chịu lực của dầm lên nhiều thì phải tăng chiều cao
tiết diện dầm về phía dưới bằng cách đặt thêm cốt thép chủ mới, hàn vào cốt thép chủ
cũ bằng các đoạn thép vai bò, thép đai đứng hoặc xiên.
Vật liệu:
Bê tông ốp tăng cường tiết diện nên dùng bê tơng có mác khơng nhỏ hơn mác bê
tông của kết cấu cũ. Tùy theo điều kiện sử dụng cơng trình mà chọn loại xi măng thích
hợp. Chiều dày tối thiểu khi dùng bê tông phun 30mm - 40mm và khơng dưới 60mm
khi đổ thủ cơng.
Trình tự thi cơng:
- Vệ sinh vị trí cần gia cường tiết diện.
- Lắp đặt cốt thép, ván khuôn, trang thiết bị thi công.
- Đổ bê tông tăng cường tiết diện.
- Bê tơng đạt cường độ thì tháo dỡ ván khn, hoàn thiện đưa vào sử dụng.
1.2.3.3. Ưu, nhược điểm
Ưu điểm:
- Sửa chữa được những hư hỏng có trước trong cấu kiện mà vẫn giữ được tính
16
tồn khối của bê tơng cốt thép;
- Khơng u cầu đặc biệt về vật liệu;
- Có tính kinh tế, tốn ít vật liệu mà hiệu quả tăng cường vẫn cao.
Nhược điểm:
- Ván khuôn lắp ghép cồng kềnh;
- Thi công phức tạp và khó khăn;
- Phải phá bỏ một phần kết cấu cũ;
- Liên kết giữa bê tông cũ và mới rất khó khăn và thường khơng đảm bảo sự
dính kết cần thiết;
- Sự co ngót khác nhau giữa bê tông cũ và lớp bê tông mới;
- Phát sinh thêm tĩnh tải gây bất lợi cho cơng trình;
- Làm tăng kích thước tiết diện cấu kiện;
- Thay đổi kiến trúc tổng thể của kết cấu sau khi gia cường.
1.2.3.4. Ứng dụng
Với những ưu điểm trên, phương pháp gia cường bằng tăng cường tiết diện được
sử dụng ở một số công trình ở Việt Nam và trên thế giới.
Hình 1.13: Gia cường bằng tăng cường tiết diện trong thực tế
1.3. T ng quan về công tác gia cƣờng cầu cũ sử dụng cơng nghệ căng cáp dự ứng
ực ngồi
1.3.1. Sơ lược về cơng nghệ dự ứng lực ngồi
Cùng với sự phát triển của công nghệ chế tạo bê tông, thép cường độ cao. Kết
cấu BTCT DUL ngày càng được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong nghành xây
