Luận văn thạc sĩ nghiên cứu lựa chọn giải pháp tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép tỉnh trà vinh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.5 MB, 94 trang )
..
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
NGUYỄN THÀNH NHƠN
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP
TĂNG CƢỜNG KHẢ NĂNG CHỊU LỰC KẾT CẤU
NHỊP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP TỈNH TRÀ VINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - Năm 2017
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
NGUYỄN THÀNH NHƠN
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP
TĂNG CƢỜNG KHẢ NĂNG CHỊU LỰC KẾT CẤU
NHỊP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP TỈNH TRÀ VINH
Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng
Mã số
:
60.58.02.05
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS L Thị B ch Th y
Đà Nẵng - Năm 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng em.
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.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Thành Nhơn
ii
M CL C
TRANG PH BÌA
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
M C L C ..................................................................................................................... ii
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................... vii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THƠNG CẦU ...........2
1 1 TH
TR G H TH G
U .........................................................................2
1 1 1 Dạng kết cấu và vật liệu xây dựng ....................................................................2
1 1 2 Vấn đề cần đặt ra cho hệ thống cầu trên địa bàn...............................................2
1 1 3 Thời gian xây dựng và tải trọng cầu .................................................................3
1 2 T H TR G H T
G
U
G H I TH
........................9
1 2 1 ác dạng hư hỏng, sự cố thường gặp ................................................................ 9
1 2 1 1 ối với ầu dầm thép liên hợp BT T.......................................................9
1 2 1 2 ối với cầu bản bê tông cốt thép và cầu dầm bê tông cốt thép ...............10
1 2 1 3 ường đầu cầu, bản mặt cầu, khe co giãn, mố cầu .................................12
1 2 2 Phân tích các nguyên nhân gây ra hư hỏng và các yếu tố làm xuống cấp
các cầu đang khai thác ...................................................................................................14
1 2 2 1 ác hư hỏng do quá trình phá hủy vật liệu do tác động của mơi trường .14
a Sự phá hủy lý hóa của bê tông ......................................................................14
b Sự hư hỏng do hiện tượng ăn mịn cốt thép trong bê tơng ........................... 14
c Sự hư hỏng về nứt do co ngót bê tơng .......................................................... 14
1 2 2 2 hững hư hỏng do quá trình khảo sát, thiết kế ........................................14
a hững hư hỏng do tính toán kết cấu ............................................................ 15
b hững hư hỏng xảy ra lựa chọn giải pháp kết cấu không tốt ......................15
1 2 2 3 hững hư hỏng liên quan đến thi công....................................................15
a Sản xuất bê tông ........................................................................................... 16
b ốt thép trong bê tơng ..................................................................................16
c Bố trí cốt thép trong ván khn và thi cơng căng kéo ..................................16
d hững sai sót trong q trình thi cơng .........................................................16
1 2 2 4 hững hư hỏng trong quá trình khai thác sử dụng ..................................16
13
H GI T H TR G H H G
UB T G
T TH P TR
B
T H TR VI H ........................................................................................17
iii
CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ ĐÁNH GIÁ CƠNG
TRÌNH CẦU VÀ CÁC BIỆN PHÁP SỬA CHỮA, GIA CỐ TĂNG CƢỜNG
KẾT CẤU NHỊP CẦU CŨ.......................................................................................... 19
21
SỞ
THUY T V S H H G
T
U H P .......................19
2 1 1 Hệ thống phân loại chất lượng kỹ thuật .......................................................... 19
22
PH
G PH P I
TR .......................................................................19
2 2 1 Phương pháp kiểm tra tổng quát .....................................................................19
2 2 2 Phương pháp kiểm tra chi tiết .........................................................................20
2 2 3 Thử nghiệm cầu ............................................................................................... 20
23
GI I PH P S
H
T G
Ờ G
U ........................................20
2 3 1 Biện pháp sửa chữa bằng vật liệu truyền thống ..............................................21
2 3 2 Biện pháp tăng cường tiết diện .......................................................................21
2 3 3 Biện pháp dán bản thép ngoài bổ sung ........................................................... 22
2 3 4 Biện pháp dán tấm vật liệu composite ............................................................ 23
2 3 5 Biện pháp đặt thêm cốt thép dự ứng lực ngồi ...............................................26
CHƢƠNG 3 NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN SỬA CHỮA TĂNG CƢỜNG CẦU
BTCT THƢỜNG ÁP D NG CHO CẦU CÂY GÁO KM14+772,ĐƢỜNG
ĐT912 .......................................................................................................................... 29
3 1 GHI
U T H T
S
H
T G
Ờ G
U BT T
TH Ờ G B G PH
G PH P
P D
G
G I P D G
H
U
YG
14+772,
Ờ G T 912 ................................................29
3 1 1 Tổng quan về công nghệ tăng cường cáp dự ứng lực cho dầm cầu bê tông
cốt thép .......................................................................................................................... 29
3 1 2 ác bộ phận kết cấu chính ..............................................................................29
3 1 3 Phương pháp phân tích tính tốn.....................................................................30
3 1 4 ý thuyết phân tích kiểm tốn .........................................................................31
3 1 4 1 p dụng cho cầu ây Gáo .......................................................................31
a Số liệu tính tốn ............................................................................................ 31
b Phương án gia cường ....................................................................................32
c Thiết kế cáp dự ứng lực ngồi ......................................................................33
d. Mơ hình phân tích.........................................................................................34
3 1 4 2 Tải trọng phân tích ...................................................................................34
a Tải trọng bản thân dầm (D ) ........................................................................34
b Tải trọng lớp bê tông dày 6-12 (cm) (DW1) ................................................34
c Tải trọng lớp láng nhựa và phòng nước dày 3 4mm, mối nối ướt (DW2) ...35
d Tải trọng lan can tay vịn ...............................................................................35
iv
e Tải trọng căng kéo cáp cường độ cao (PS) ...................................................35
f Hoạt tải xe thiết kế (H 93) ...........................................................................36
g Hoạt tải xe thiết kế (3 6 1 4 – 22TCN 272-05) ............................................36
h Tổ hợp tải trọng tính tốn kiểm tra ............................................................... 37
3 1 4 3 iều kiện kiểm tra kết cấu chịu lực theo 22T 272-05 [3] ...................37
a
b
c
ối với dầm ..................................................................................................37
ối với dây cáp dự ứng lực ngoài ................................................................ 37
iểm tra hiệu ứng mõi của cáp dự ứng lực ngoài ........................................37
3 1 4 4 Tính tốn nội lực dầm trước khi gia cường cáp dự ứng lực ....................38
3 1 4 5 Tính tốn dầm sau khi tăng cường ........................................................... 38
a Theo dõi biến dạng dầm sau khi căng cáp ....................................................38
b iểm tra ở trạng thái giới hạn sử dụng .........................................................39
c iểm tra sức kháng uốn của dầm .................................................................40
3 1 4 6 iểm tra ứng suất dầm sau khi căng cáp .................................................41
a iểm tra cáp dự ứng lực ...............................................................................42
b iểm tra hiệu ứng mỏi cho cáp dự ứng lực ngoài ........................................42
c iểm tra sức kháng uốn của dầm tại tiết diện có nội lực lớn nhất ...............43
d iểm tra sức kháng cắt của dầm tại vị trí kê lên gối cầu ............................. 43
e iểm tra trạng thái giới hạn cường độ cáp dự ứng lực ngoài .......................44
3 1 4 7 ột số kết quả minh họa kết quả tính......................................................44
a Dầm biên .......................................................................................................44
b Dầm giữa ......................................................................................................45
3 1 4 8 Tổng kết kết quả tăng cường ...................................................................45
3 1 4 9 Dự toán sửa chữa căng cáp cho một nhịp gồm 4 dầm ............................. 46
3 1 4 10 u điểm và nhược điểm của công nghệ D -N...................................47
a u điểm ........................................................................................................47
b hược điểm ..................................................................................................48
3 2 GHI
U T H T
S
H
T G
Ờ G
U BT T
TH Ờ G B G PH
G PH P T
S I
RB
PD G H
U
YG
14+772,
Ờ G T 912 ...................................................................48
3 2 1 Giới thiệu công nghệ .......................................................................................48
3 2 2 ác đặc trưng cơ học của vật liệu FRP ........................................................50
3 2 2 1 ý thuyết tính tốn ...................................................................................50
a Tính tốn sức kháng uốn của dầm ................................................................ 50
b Sức kháng cắt của dầm .................................................................................51
3 2 2 2 p dụng tính tốn ....................................................................................52
v
a
ội lực kiểm tra kết cấu................................................................................52
b
iểm tra khả năng chịu lực của cấu kiện .....................................................52
c Dự toán sửa chữa cho một nhịp bốn dầm .....................................................53
3 2 2 3 u điểm và nhược điểm của phương pháp sửa chữa và tăng cường
bằng tấm sợi carbon .......................................................................................................55
a u điểm ........................................................................................................55
b hược điểm ..................................................................................................55
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................57
DANH M C TÀI LIỆU THAM KHẢO
PH L C
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)
vi
DANH M C CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BTCT
GTVT
D L
FRP
: Bê tông cốt thép.
: Giao thông vận tải.
: Dự ứng lực.
: Sợ cacsbon composite.
D
: Dự ứng lực ngoài.
–N
vii
DANH M C CÁC HÌNH
Số hiệu
hình
Tên hình
Trang
1.1.
G dầm thép cầu Rạch lợp
t nh Trà Vinh
m114+106, Quốc lộ 54,
1.2.
G dầm thép cầu Rạch lợp
t nh Trà Vinh
m114+106, Quốc lộ 54,
1.3.
Hỏng dưới đáy bản bê tông và để lộ cốt thép, cầu Trà ú
m163+93, Quốc lộ 53, t nh Trà Vinh
10
1.4.
Hỏng dưới đáy bản bê tông và để lộ cốt thép, cầu Rạch
ợp m114+106, Quốc lộ 54, t nh Trà Vinh
11
1.5.
Bong tróc bê tông mố trụ cầu để lộ cốt thép, cầu Rạch
lợp m114+106, Quốc lộ 54, t nh Trà Vinh
11
1.6.
Hỏng dưới đáy bản bê tông và để lộ cốt thép, cầu Hàm
Giang m155+800, Quốc lộ 53, t nh Trà Vinh
12
1.7.
Hỏng bản mặt cầu, cầu Sông Giăng
đường t nh 914, t nh Trà Vinh
13
1.8.
Hỏng khe co giản , cầu Trà ú
t nh Trà Vinh
2.1.
Tăng cường tiết diện bê tông kết hợp với cốt thép
22
2.2.
Dán tấm FRP tăng cường khả năng chịu lực dầm cầu
26
2.3.
Tăng cường cáp dự ứng lực ngoài
28
3.1.
Sơ đồ bố trí hệ thống cáp dự ứng lực ngồi
29
m 32 + 650,
m163+93, Quốc lộ 53,
–ET2)
9
10
13
3.2.
ấu tạo đầu neo cáp điển hình (QV
3.3.
ặt cắt ngang dầm
32
3.4.
ấu tạo mặt cắt ngang dầm
32
3.5.
ầu neo cáp được lựa chọn
33
3.6.
ặt cắt bố trí cáp
33
3.7.
ác mặt cắt ngang bố trí cáp
33
3.8.
ơ hình 3D nhịp dầm 18 m
34
3.9.
ơ hình tải trọng
35
30
viii
Số hiệu
hình
Tên hình
Trang
3.10.
ơ hình tải trọng căng cáp
35
3.11.
Sơ đồ sếp tải trọng lang xe
36
3.12.
ịnh nghĩa xe tải, xe hai trục và hiệu ứng H 93
36
3.13.
ịnh nghĩa tải trọng xe mỏi
37
3.14.
omen dầm 1 ở trạng thái cường độ (max = 2741
m)
38
3.15.
omen dầm 1 ở tổ hợp giới hạn sử dụng (max = 1844
KNm)
38
3.16.
Biến dạng dầm ở giữa nhịp
38
3.17.
ng suất thớ dưới dầm (max = 20 87 pa ot ok)
39
3.18.
ng suất thớ trên dầm ( in -11.47Mpa<-15Mpa)
39
3.19.
Bố trí thép chủ giữa nhịp cho kiểm tra
40
3.20.
ng suất thớ dưới dầm ( ax=2 995<3 45
pa)
3.21.
ng suất thớ trên dầm ( ax= 3 72<15
3.22.
ng suất trong cáp ( ax 290 5 < 837
3.23.
iểm tra hiệu ứng mõi cho cáp (max 29 5 < 55
41
pa)
41
pa)
42
pa)
42
3.24.
ô mem lớn nhất ở trạng thái giới hạn cường độ cho
dầm biên ( max = 1428 nm< r = 2653 nm>1428
Knm)
43
3.25.
Biểu đồ bao lực cắt dầm xuyên
43
3.26.
ng suất trong cáp (max = 385 pa < 1209
pa)
44
3.27.
Biểu đồ mô men do tĩnh tải bản thân dầm và cáp dự ứng
lực
44
3.28.
Biểu đồ mô men do tinh tải bản thân
44
3.29.
Biểu đồ mô men do tinh tải bản thân
45
3.30.
Biểu đồ mô men do tĩnh tải bản thân dầm và cáp dự ứng
lực
45
3.31.
Biểu đồ mômen dầm ở tổ hợp trạng thái giới hạn cường
độ trước và sau khi gia cường
46
3.32.
Biểu đồ thay đổi lực cắt lớn nhất ở tổ hợp trạng thái giớ
hạn cường độ trước và sau khi gia cường
46
ix
Số hiệu
hình
Tên hình
Trang
4.1.
ột số dạng vật liệu tăng cường carbon
48
4.2.
Biểu đồ phân tích lực trên mặt cắt ngang
51
4.3.
Biểu đồ thay đổi sức kháng cắt của dầm trước và sau khi
tăng cường
53
1
MỞ ĐẦU
1. T nh cấp thiết c a đề tài
ác cầu bê tông cốt thép trước đây được xây dựng để phục vụ nhu cầu tải trọng
thấp, hiện nay tải trọng khai thác của các tuyến đường càng lớn ể đáp ứng được nhu
cầu chịu tải trọng lớn cho cầu và mang lại hiệu quả kinh tế cao cần nghiên cứu biện
pháp gia cường cầu
ề tài nghiên cứu hai giải pháp tăng cường tải trọng cho cầu bằng cách sử dụng
dán sợi carbon và dự ứng lực ngoài để chịu tải trọng khai thác H 93 (22T
272-05).
2. Mục ti u nghi n cứu
ghiên cứu, tìm hiểu sơ đồ chịu lực của dầm cầu trước khi gia cường
ghiên cứu, tính tốn tăng cường cầu để chịu tải trọng lớn hơn
3. Đối tƣợng và phạm vi nghi n cứu
ối tượng nghiên cứu là cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép (cầu Cây Gáo) dưới
tác dụng của tải trọng H 93
Tìm hiểu được sự làm việc của tấm sợi carbon và dự ứng lực ngoài cho cầu dầm
giản đơn
4. Phƣơng pháp nghi n cứu
Thu thập tài liệu và thông tin liên quan đến cơ sở lý thuyết của đề tài, phân tích
sơ đồ cầu thực tế trước và sau khi tăng cường kết cấu
Tính tốn tấm sợi và dự ứng lực ngồi với bản tính bằng tay và trên phần mềm
Midas/Civil.
5. Bố cục c a luận văn
uận văn được trình bày trong 3 chương, có nội dung chính như sau:
hương 1: Phân tích đánh giá hiện trạng hệ thống cầu
hương 2: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết để đánh giá cơng trình cầu và các biện
pháp sửa chữa, gia cố tăng cường kết cấu nhịp cầu cũ
Chương 3: ghiên cứu tính tốn sửa chữa tăng cường cầu BT T thường áp
dụng cho cầu ây Gáo m14+772, đường T912
ết luận và iến nghị
2
CHƢƠNG 1
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THƠNG CẦU
1.1. THỰC TRẠNG HỆ THỐNG CẦU
Sở Giao thông vận tải Trà Vinh là đơn vị trực thuộc y ban nhân dân t nh Trà
Vinh làm nhiệm vụ quản lý hệ thống đường T nh và 03 tuyến Quốc ộ 53, 54 và 60
trong địa bàn t nh Trà Vinh
Trên hệ thống Quốc ộ có 03 tuyến gồm 48 cầu và 04 tuyến t nh lộ gồm 22
cầu Tổng số 70 cầu, trong số đó có 69 cầu bê tơng cốt thép và 01 cầu thép
Tải trọng cầu nhìn chung là thấp, các tuyến đường T chủ yếu thiết kế tải trọng
H13 và H30, thời gian xây dựng rất lâu Trong những năm gần đây một số tuyến
đường T dược nâng cấp mặt đường nhưng nguồn vốn có hạn nên chưa cải tạo nâng
cấp được cầu, mặt khác vốn duy tu sửa chữa hàng năm thấp nên ảnh hưởng đến giao
thông vận tải và đó là các tiềm ẩn mất an tồn sự cố cầu có thể xảy ra
ết cấu của hệ thống cầu của t nh được xây dựng rất lâu Qua quá trình khai
thác, từ các bức xúc về vận tải đã từng bước được nâng cấp cải tạo nhưng khơng được
đồng bộ Q trình xây dựng giai đoạn cũ bằng các công nghệ thi công lạc hậu ết
cấu nhịp chủ yếu là giản đơn và chia làm một số lại chủ yếu như sau:
- ầu Bê tông cốt thép (BT T) thường nhịp giản đơn;
- ầu Bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp giản đơn
1.1.1. Dạng kết cấu và vật liệu xây dựng
- Dạng kết cấu: a số dạng kết cấu là giản đơn khẩu độ không lớn, chiều dài
dầm thường từ 9 – 30m, dầm chữ I hoặc chữ T
Tổng số 48 cầu trên tuyến Quốc ộ: có 40 cầu nhịp dầm dự ứng lực tiết diện
chữ I và chữ T; 8 cầu dầm bêt tông cốt thép thường.
Tổng số 22 cầu trên tuyến T nh ộ: có 21 cầu bản bê tơng cốt thép và 01 cầu
thép.
1.1.2. Vấn đề cần đặt ra cho hệ thống cầu tr n địa bàn
Thực trạng hệ thống cầu có tải trọng thấp và không đồng bộ được xây dựng khá
lâu, kết cấu khơng quy chuẩn, q trình xây dựng bằng các cơng nghệ lạc hậu Xuất
phát từ vấn đề đó, trên hệ thống cầu tiềm ẩn mất an tồn cơng trình và mất an tồn
giao thơng.
ể phục vụ tốt an ninh chính trị, phát triển kinh tế, du lịch, đơ thị hóa nơng
thơn, phát triển cơng nghiệp phải có một hệ thống cầu được bố trí hợp lý để phục vụ
các yêu cầu đó
3
ể có một hệ thống cầu đầy đủ, hồn ch nh và đồng bộ như vậy cần có một
lượng vốn đầu tư đảm bảo cho việc thay thế các cầu, trong khi đó nguồn vốn địa
phương hạn chế, hàng năm lượng vốn xây dựng cơ bản còn phải phục vụ các ngành
kinh tế khác và còn phải nâng cấp nền mặt đường để phục vụ nhân dân
hiệm vụ đặt ra là: ập kế hoạch thứ tự ưu tiên cải tạo nâng cấp các cầu hiện
có; họn kết cấu hợp lý phù hợp với công tác quản lý, môi trường của địa phương; mỹ
quan; tuổi thọ; Tải trọng phù hợp cho từng tuyến
Trong khuôn khổ luận văn này ch tập trung nghiên cứu sâu một số nội dung
như sau:
- ánh giá lại tình trạng hư hỏng hệ thống cầu do Sở GTVT Trà Vinh quản lý
- ghiên cứu cơ sở đánh giá chất lượng cơng trình cầu và các giải pháp sủa
chữa tăng cường khả năng chịu lực kết cấu nhịp cầu Bê tơng cốt thép
- giên cứu, tính tốn sửa chữa cầu BT T thường bằng ông nghệ ứng dụng
vật liệu composite và ơng nghệ dự ứng lực ngồi; p dụng cầu ây Gáo,
m14+772, đường T912
1.1.3. Thời gian xây dựng và tải trọng cầu
ác cầu được xây dựng qua nhiều thời điểm khác nhau ác cầu xây dựng từ
1982 – 2014 thường có tải trọng H13 – H30 khổ hẹp từ 3,3 – 12m.
ánh giá chung: Hệ thống cầu trên địa bàn t nh Trà Vinh có số lượng tương dối
lớn nhưng phân bố không đồng đều, được xây dựng qua nhiều thời điểm, kết cấu đơn
giản, chủ yếu cầu bản bê tông cốt thép và cầu dầm bê tông cốt thép. Qua quá trình khai
thác sử dụng nhiều cầu đang trong quá trình: hư hỏng, xuống cấp cần phải được cải tạo
sửa chữa nâng cấp nhằm đảm bảo an tồn cơng trình, an tồn giao thơng vận tải
Qua q trình điều tra khảo sát và phân tích các tài liệu hiện trạng của cầu được
thống kê vào bảng sau:
4
STT TÊN CẦU
LÝ
TRÌNH
DÀI
Loại
kết
Tải trọng
Khổ
cầu
(km)
(m)
cấu
Th Kế (T)
(m)
56+461
140,46
BTCT
HL93
12,0
K/cấu
K/cấu
Năm Tình
khai trạng
mố
trụ
thác
cầu
2*24.5+33+2*24.5
BTCT
BTCT
2013
Tốt
Số nhịp
Quốc lộ 53
1
Ba Si
2
Bến ó (mới) 59+190
62,00
BTCT
HL93
12,0
18.6x3
BTCT
BTCT
2013
Tốt
3
Long Bình2
64+930
74,42
BTCT
HL93
11,0
24.54x3
BTCT
BTCT
2009
Tốt
4
HịaThuận
66+224
30,54
BTCT
HL93
11,0
25,54
BTCT
BTCT
2009
Tốt
5
Bàng a
75+448
44,30
BTCT
HL93
10,0
12.50x3
BTCT
BTCT
1996
Tốt
6
Phước Hảo
76+654
25,30
BTCT
HL93
10,0
18,60
BTCT
BTCT
1996
Tốt
7
Kim Hịa
78+192
31,30
BTCT
HL93
10,0
6.00+12.50 +6.00
BTCT
BTCT
1996
Tốt
8
Trà Cuôn 1
80+800
31,40
BTCT
HL93
10,0
24,54
BTCT
BTCT
1996
Tốt
9
Trà Cuôn 2
81+200
25,30
BTCT
HL93
10,0
18,60
BTCT
BTCT
1996
Tốt
Vinh Kim
82+082
118,50
HL93
10,0
+12.50x2
BTCT
BTCT
1982
Tốt
89+183
50,40
BTCT
HL93
10,0
12.50 +18.60 +12.50
BTCT
BTCT
1989
Tốt
99+369
80,42
BTCT
HL93
10,0
24.54x3
BTCT
BTCT
1985
Tốt
10
11
ầu gang
BTCT
12.50+ 25.54x3
12
ắc
13
ộ a
103+600
24,22
BTCT
HL93
10,0
9+6+9
BTCT
BTCT
2011
Tốt
14
ong Vĩnh
129+825
105,80
BTCT
HL93
10,0
33x3
BTCT
BTCT
2004
Tốt
15
ại n
152+470
25,00
BTCT
HL93
10,0
25,00
BTCT
BTCT
2013
Tốt
142+706
35,00
H30
12,0
33
BTCT
BTCT
2014
Tốt
16
Hàm Giang
(mới)
BTCT
5
17
Hàm Giang
(cũ)
155+800
27,59
18
Trà ú
163+093
42,90
19
Trà Cú
(mới)
148+020
101,00
20
Bưng Sen
163+740
41,10
164+950
21
(cũ)
gọc Biên
HL93
6,8
10.20 +6.30 +10.20
HL93
8,9
12.00 +8.90x2 +12.00
H30
12,0
33x3
BTCT
HL93
9,0
44,40
BTCT
HL93
BTCT
BTCT
BTCT
1982
TB
1985
TB
2014
TB
BTCT
2008
Tốt
BTCT
BTCT
1985
TB
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT
BTCT
33,00
BTCT
10
12.50 +18.60+ 12.50
22
Cây Cách
48+724
18,50
BTCT
HL93
7,8
12,50
BTCT
BTCT
1984
TB
23
Phú Hịa
54+003
19,20
BTCT
HL93
7,8
12,50
BTCT
BTCT
1984
TB
24
Bản
66+656
6,60
BTCT
HL93
11,0
6,60
BTCT
BTCT
2009
83+926
104,05
BTCT
HL93
10,0
24+24+24+24
BTCT
BTCT
2005
Tốt
Quốc lộ 54
25
Trà
ẹt
26
Kênh Xi
85+654
30,54
BTCT
HL93
10,0
24,54
BTCT
BTCT
2005
Tốt
27
Kênh 15
87+114
32,64
BTCT
HL93+MPa
9,0
24,54
BTCT
BTCT
2007
Tốt
28
Bà My
90+258
30,54
BTCT
HL93
9,0
12.50 +18.60 + 12.50
BTCT
BTCT
2007
Tốt
29
ầu Giồng
93+250
90,28
BTCT
HL93
9,0
24.54 + 33.0 + 24.54
BTCT
BTCT
2013
Tốt
30
Phong Phú
97+120
50,35
BTCT
HL93
9,0
12.50 +18.60 + 12.50
BTCT
BTCT
1995
TB
32
Phong Thạnh
100+284
57,74
BTCT
HL93
9,0
12.5+24.52+12.5
BTCT
BTCT
2002
Tốt
32
ần hông
110+797
139,45
BTCT
HL93
9,0
2*24.54+33+2*24.54
BTCT
BTCT
2001
Tốt
Rạch ợp
114+106
81,40
HL93
6,6
12.30x3 +18.80
+12.20 +12.30
BTCT
BTCT
1989
Yếu
Te Te
112+195
71,2
HL93+3Mpa
12
21+21+21
BTCT
BTCT
2010
Tốt
33
34
BTCT
BTCT
6
Từ
1
114+012
56,29
36
Từ
2
114+655
31,24
37
Ông Rùm
115+895
38
Tập Sơn
39
40
35
41
2005
Tốt
BTCT
2005
Tốt
BTCT
BTCT
2005
Tốt
12.50x3
BTCT
BTCT
1996
Tốt
10
12.5+24.54+12.5
BTCT
BTCT
2013
Tốt
HL93
9,0
12.50x3
BTCT
BTCT
1996
Tốt
HL93
9,0
6.90 +5.90x2 +5.00
+6.90
BTCT
BTCT
1978
Tốt
BTCT
HL93
9,0
33+33+33
BTCT
BTCT
2013
Tốt
HL93
10,0
12.50 +24.54 +12.50
BTCT
HL93
10,0
56,29
BTCT
HL93
122+320
44,25
BTCT
Phước Hưng
128+250
55,54
Giồng ức
137+115
44,30
Tầm Phương
144+450
37,50
52+090
105,00
BTCT
BTCT
BTCT
24,54
BTCT
10,0
12.50 +24.54 +12.50
HL93
9,7
BTCT
HL93
BTCT
BTCT
Quốc lộ 60
42
ập hàn 2
43
Dừa đỏ
53+885
171,60
BTCT
HL93+3Mpa
9,0
33 x 5
BTCT
BTCT
2003
Tốt
44
Ô Chát
76+294
87,70
BTCT
HL93
8,0
12.50 +18.6x3 +12.50
BTCT
BTCT
1995
Tốt
45
Bà Lãnh
88+362
31,10
BTCT
HL93+3Mpa
12,0
24
BTCT
BTCT
2009
Tốt
Tiểu cần
91+677
108,50
HL93+3Mpa
12,0
18+18+30
+18+18
BTCT
BTCT
2009
Tốt
47
ầu Tre
95+010
44,30
BTCT
HL93
10,0
12.50x3
BTCT
BTCT
2004
Tốt
48
ầu Suối
98+674
44,30
BTCT
HL93
10,0
12.50x3
BTCT
BTCT
2004
Tốt
46
BTCT
Đƣờng tỉnh :
911
1
ầu Phú Thọ
03+935.42
36
BTCT
0.65HL93
9
9*2+18
BTCT
BTCT
2011
Tốt
2
ầu
04+813.02
36
BTCT
0.65HL93
9
9*2+18
BTCT
BTCT
2011
Tốt
Bắp
7
3
ầu Phú ân
09+185
55,96
BTCT
H18-XB80
7
3
BTCT
BTCT
2010
Tốt
7
12+20+12
BTCT
BTCT
2002
Tốt
4
Trà uông 1
06+200
44
BTCT
5
Trà uông 2
07+200
55,8
BTCT
H18-XB80
7
18.6*3
BTCT
BTCT
2010
Tốt
6
ạp sen
14+400
74,468
BTCT
H18-XB60
7
24.54*3
BTCT
BTCT
2008
Tốt
7
ầu gã Tư
18 + 680
32,1
BTCT
HL93
9
1
BTCT
BTCT
2012
Tốt
8
ầu Tân n
26 +980
70,4
BTCT
H13-XB80
5,5
3
BTCT
BTCT
2002
Tốt
29 +130
62,2
BTCT
HL93
3,3
3
BTCT
BTCT
2012
Tốt
9
ầu Tổng
Tồn
10
ầu Bờ Xe
30 +730
18,7
BTCT
H18-XB60
7
18*1
BTCT
BTCT
2009
Tốt
11
ầu Thạnh
Phú
32 +630
73,85
BTCT
H18-XB60
7
24.54*3
BTCT
BTCT
2009
Tốt
Đƣờng tỉnh :
912
12
An chay
05+668
50,340
BTCT
H18-X60
6,0
12.5*2+24.54
BTCT
BTCT
2008
Tốt
13
ầu hu
Mang Cá
06+900
50,340
BTCT
H18-X60
6,0
12.5*2+24.54
BTCT
BTCT
2008
Tốt
25,240
BTCT
H18-X60
6,0
24,54
BTCT
BTCT
2008
Tốt
14
ầu Tâp gãi 09 + 950
ầu gãi
15
Trung
12 + 256
62,540 BTCT
H18-X60
6,0
18.6*2+24.54
BTCT
BTCT
2008
Tốt
16
ầu ây Gáo
14 + 772
19,4
BTCT
H18
7,0
1
BTCT
BTCT
2008
Tốt
17
ầu ại Sư
16 + 373
72
BTCT
H18-X60
6,0
3
BTCT
BTCT
2003
Tốt
Đƣờng tỉnh :
8
913
18
ầu áng
Chim
02+500
444,520
BTCT
H30-XB80
10,0
(39+40+39)*2
+(55+90+55)
BTCT
BTCT
2013
tốt
19
ầu Ba ộng
04 +530
122,7
BTCT
H13-X60
3,5
24.54*5
BTCT
BTCT
2000
Tốt
20
ầu ồn Tàu
14 +280
74,420
BTCT
H18-X60
7,0
3
BTCT
BTCT
2001
Tốt
21
ầu ênh II
22+ 460
36
Thép
3,3
3
BTCT
BTCT
32 + 650
73,5
BTCT
7
3
BTCT
BTCT
Yếu
Đƣờng tỉnh :
914
22
ầu Sông
Giăng
H13-X60
2007
TB
9
1.2. TÌNH TRẠNG CHẤT LƢ NG CÁC CẦU ĐANG KHAI THÁC
1 2 1 Các dạng hƣ hỏng, sự cố thƣờng gặp
1.2.1.1. Đối với Cầu dầm thép liên hợp BTCT
Thường xảy ra các trường hợp sau:
- ác dầm thép bị g nhiều do môi trường ô nhiễm, không được bảo quản sơn
sửa kịp thời
- ây cỏ 2 đầu mố mọc nhiều, không được vệ sinh tạo môi trường ẩm ướt làm
g nhanh các đầu dầm và gối
- Xuất hiện một số vết nứt dưới bản mặt cầu BT T
Hình 1.1. Gỉ dầm thép cầu Rạch lợp Km114+106, Quốc lộ 54, tỉnh Trà Vinh
10
Hình 1.2. Gỉ dầm thép cầu Rạch lợp Km114+106, Quốc lộ 54, tỉnh Trà Vinh
1.2.1.2. Đối với cầu bản bê tông cốt thép và cầu dầm bê tông cốt thép
Thường xảy ra các trường hợp sau:
- Bê tông bị vỡ để lộ cốt thép
- Hỏng dưới đáy bản bê tông và để lộ cốt thép.
- hững vị trí trát vá bằng bê tông hoặc vữa xi măng xuất hiện các vết rạn nứt,
bong tróc mố trụ cầu để lộ cốt thép.
Hình 1.3. Hỏng dưới đáy bản bê tơng và để lộ cốt thép, cầu Trà Cú Km163+93,
Quốc lộ 53, tỉnh Trà Vinh
11
Hình 1.4. Hỏng dưới đáy bản bê tơng và để lộ cốt thép, cầu Rạch Lợp Km114+106,
Quốc lộ 54, tỉnh Trà Vinh
Hình 1.5. Bong tróc bê tơng mố trụ cầu để lộ cốt thép, cầu Rạch lợp Km114+106,
Quốc lộ 54, tỉnh Trà Vinh
12
Hình 1.6. Hỏng dưới đáy bản bê tơng và để lộ cốt thép, cầu Hàm Giang
Km155+800, Quốc lộ 53, tỉnh Trà Vinh
1.2.1.3. Đường đầu cầu, bản mặt cầu, khe co giãn, mố cầu
Thường xảy ra các trường hợp sau:
- ún sụt phần đắp đất sau mố, hỏng bản qúa độ, hư hỏng lớp mặt cầu đường
tiếp giáp với cầu
- ầu đường bị sập, sạt lở mái ta luy, gia cố các đầu cầu bị hỏng
- ớp bê tông nhựa bản mặt cầu bong tróc nhiều mảng, các khe co dãn thiết kế
và thi cơng khơng tốt, trong q trình khai thác bị biến dạng làm bong lớp mặt cầu
13
Hình 1.7. Hỏng bản mặt cầu, cầu Sơng Giăng Km 32 + 650, đường tỉnh 914, tỉnh
Trà Vinh
Hình 1.8. Hỏng khe co giản , cầu Trà Cú Km163+93, Quốc lộ 53, tỉnh Trà Vinh
14
1.2.2. Phân t ch các nguy n nhân gây ra hƣ hỏng và các yếu tố làm xuống
cấp các cầu đang khai thác
Sự phá hỏng của cầu do các nguyên nhân chính sau:
- Q trình phá hủy vật liệu do tác động của môi trường, bão, lũ…
- hảo sát và thiết kế có sai sót
- Sai sót trong q trình thi cơng.
- Trong q trình sử dụng, thiếu duy tu sửa chữa, khai thác quá tải
1.2.2.1. Các hư hỏng do quá trình phá hủy vật liệu do tác động của mơi
trường
a. Sự phá hủy lý hóa của bê tơng
Dạng hư hỏng này có thể xảy ra do các tác động bên ngồi hoặc do thành phần
của bản thân bê tơng Phản ứng hóa học phổ biến nhất xảy ra dưới tác dụng của sự
ngậm nước và thẩm thấu nước Hiện tượng này sẽ kéo theo sự xuất hiện của sùi mặt
thành mụn và vỡ mủn ác phá hủy này thường do một số các tác động sau:
- Sự hư hỏng do tác dụng cacbonat hóa bê tơng
- Sự hư hỏng nguyên nhân do kiềm hóa
- Sự hư hỏng nguyên nhân do tác dụng của clorua và sunfat
- Sự xuống cấp của bê tơng có nguồn gốc sinh học
b. Sự hư hỏng do hiện tượng ăn mòn cốt thép trong bê tông
- ết cấu bê tông cốt thép bị phá hủy chủ yếu bởi ăn mòn cốt thép Việc ăn mòn
cốt thép sẽ dẫn đến nứt vỡ lớp bê tông bảo vệ phá hủy kết cấu iều kiện cần để cốt
thép bắt đầu g là độ pH < 11 hoặc hàm lượng ion l- tự do vượt quá ngưỡng 0,20,4% xi măng ác ngun nhân chính gây ăn mịn thép trong bê tơng như sau:
+ n mịn điện hóa: Q trình đó gồm hai phần: Hịa tan anốt kim loại và phản
ứng catôt
+ G cốt thép trong bê tông vùng bị nứt: hi mà bê tơng có độ rỗng, khơng đủ
chặt, bề dày lớp bảo vệ không đủ ngăn cản sự thấm nhập của ôxy lên bề mặt cốt thép
và cả những vùng khơng có vết nứt úc đó, anốt sẽ là bề mặt thép có lớp thụ động đã
bị g ngay tại vết nứt và catốt là bề mặt thép nằm trong bê tông
c. Sự hư hỏng về nứt do co ngót bê tơng
o ngót là hiện tượng thể tích thay đổi do mất độ ẩm, tỷ lệ /X càng cao, sự
chênh lệch giữa mức co ngót ở mặt ngồi và bên trong tiết diện càng nhiều
1.2.2.2. Những hư hỏng do q trình khảo sát, thiết kế
- Tính tốn sai hoặc tính chưa đủ
- họn giải pháp kết cấu khơng tốt, khơng tơn trọng những ngun tắc đảm bảo
an tồn cơng trình.
