Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH THO LUN MễN HC KIỂM ĐỊNH CẦU LẬP ĐỀ CƯƠNG KIỂM ĐỊNH CẦU CỦA CƠNG TRÌNH C11 Người hướng dẫn : Sinh viên thực : Hà Nội 4/2015 Th.Hồ Xuân Nam Nguyễn Mạnh Tuấn Lê Thanh Tuấn Nguyễn Xuân Tuấn Nguyễn Văn Tuấn Nguyn Quanh Tu Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH GIỚI THIỆU CHUNG I QUY MƠ CƠNG TRÌNH CẦU - Cầu thiết kế với tuổi thọ 100 năm - Tải trọng thiết kế cơng trình :HL93 - Tải trọng người : KN/m2 - Quy mô mặt cắt ngang : mặt cắt ngang cầu có tổng bề rộng B= 12 m, Trong : Làn xe chạy : x = 8m Lan can cầu: x 0.25 = 0.5m Gờ chắn bánh: x 0.25 = 0.5m L ngi i b: 1.5x2=3m Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải - KHOA CƠNG TRÌNH Bố trí chung cầu Sơ đồ nhịp : 33+33+66+110+66+33+33 m.Tổng chiều dài kể đến đuôi hai mố L=387.7m - Nhịp dẫn gồm có gồm dầm giản đơn mặt cắt chữ T BTCTDƯL, chiều dài 33m - Nhịp dầm liên tục có mắt cắt ngang hình hộp vách BTCTDƯL,chiều dài 110m Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải - KHOA CễNG TRèNH Kết cấu mố trụ Cầu gồm mố chữ U BTCT đặt bệ móng đỡ cọc khoan nhồi D1200, chiều dài 40 m Kết cấu trụ cầu Trụ cầu trụ đặc BTCT đặt bệ móng cọc khoan nhồi D=1.2m Trụ cầu dẫn trụ thân hẹp BTCT đặt bệ móng cc khoan nhi D=1.2m Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRÌNH II MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ CỦA CƠNG TÁC KIỂM ĐỊNH CHẤT LƢỢNG CƠNG TRÌNH (LẬP TRẠNG THÁI BAN ĐẦU VÀ THỬ TẢI) - Công tác Kiểm tra chất lượng cơng trình (lập trạng thái ban đầu thử tải) xuất phát từ nhu cầu thực tế kiểm tra xác nhận công tác khảo sát, thiết kế thi công xây dựng tuân thủ quy định pháp luật quản lý chất lượng đáp ứng yêu cầu đảm bảo bảo an tồn chịu lực cơng trình; nhằm đảm bảo độ tin cậy cơng trình vào khai thác, sở pháp lý cho việc nghiệm thu hạng mục cơng trình phù hợp với sách chung Nhà nước - Áp dụng tiến kỹ thuật thiết bị kiểm tra đo đạc, thu thập số liệu trạng thái chưa chịu tải (trạng thái "0") cầu Các liệu cần thiết để quan quản lý theo dõi, kiểm tra đánh giá cầu trình khai thác sử dụng Căn vào kết đo đạc ứng suất, độ võng, dao động thông qua thử tải trọng tĩnh tải trọng động đánh giá khả làm việc thực tế phận cầu - Làm sở để Hội đồng nghiệm thu đánh giá chất lượng thi cơng cơng trình, giúp cho đơn vị quản lý, sử dụng có chế độ khai thác hợp lý - Làm sở cho công tác nghiệm thu cơng trình - Làm cứ, sở cho lần kiểm tra, kiểm định sau - Kiến nghị chế độ khai thác, tu bảo dng nu cn Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH III Khung tiêu chuẩn áp dụng - Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 - Quy trình thử nghiệm cầu 22TCN - 170 - 87 - Quy trình kiểm định cầu đường ôtô 22 TCN 243-1998 - Quy trình thiết kế kết cấu phụ trợ thi cơng cầu 22 TCN 200 – 1989 - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9334:2012 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén súng bật nảy - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9357:2012 Bê tông nặng – Đánh giá chất lượng bê tông Phương pháp xác định vận tốc xung siêu âm - Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 9356:2012 Kết cấu bê tông cốt thép – Phương pháp điện từ xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí đường kính cốt thép bê tơng - Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 303-2004 Công tác hồn thiện xây dựng – thi cơng nghiệm thu - Các tiêu chuẩn, Quy trình, Quy phạm liên quan - Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 303-2004 Cơng tác hồn thiện xây dựng – thi cụng v nghim thu Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CƠNG TRÌNH IV NỘI DUNG CƠNG TÁC THÍ NGHIỆM VÀ LẬP TRẠNG THÁI BAN ĐẦU 4.1 Khảo sát trạng cu Khảo sát đánh giá trạng phận kết cấu công trình: -ưưKhảoưsátưhiệnưtrạngưkếtưcấuưcầu:ưhiệnưtrạngưhệưkếtưcấuưdầmưcầu.ưCácưkhuyếtư tậtưcủaưdầmưchủ,ưmặtưcầuư(cácưvếtưnứt,ưvỡưbêtông;ưkheưcoưgiÃn;ưhệưthốngưthoátư nớc;ưlanưcan;ư.),ưtìnhưtrạngưcácưgốiưcầu.ưĐộưbằngưphẳngưmặtưđờngưtrênưcầu.ư -ưưKhảoưsátưhiệnưtrạngưmố,ưtrụ:ưKiểmưtraưphátưhiệnưcácưkhuyếtưtậtưhhỏngưcủaưmốư trụưcầuư(cácưvếtưnứt,ưvỡưbêtông;ưkiểmưtraưđánhưgiáưđộưnghiêngưlệchưcủaưmố,ư trụ;ưhiệnưtợngưxóiưdớiưchânưcầu )ưvưcácưphầnưtnónưmố.ư -Khảoưsátưđánhưgiáưnhữngưtácưnhânưmôiưtrngưxungưquanhưcóưảnhưhởngưtớiưanư tonưvưkhaiưthácưcôngưtrình.ư Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRÌNH  ĐỐI VỚI NHỊP DẪN  Đo trắc dọc đường đầu cầu - Công tác đo đạc thưca sau : - Cao đạc mặt đương theo vạch : hai mép đường sát chân lan can bên phải trái tuyến điểm tim cầu - Trên vạch cao đạc phạm vi : - Đường đầu cầu phạm vi 10m sau đuôi mố cầu ; - Chiều dài cần đo đạc: 387.7m Tổng chiều dài cao đạc : 3x387.7=1163.1m  Đo độ võng tĩnh dầm chủ nhịp dẫn Đo độ võng tĩnh nhịp dẫn: để xác định độ võng tĩnh nhịp dẫn cần đo cao độ đáy dầm ba điểm đo: đầu, cuối dầm Mỗi dầm có điểm đo Tồn cầu kiểm tra ngẫu nhiên nhịp: Mỗi nhịp có: 5dầm x 3điểm = 15 điểm Tồn cầu có đo : 4nhịp x 15 điểm = 60 điểm đo độ vừng tnh dm ch Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRÌNH  Cơng tác kiểm tra chất lượng bê tơng kết cấu nhịp Kiểm tra độ đồng cường độ bê tông kết cấu nhịp thông qua phương pháp kết hợp súng bắn bê tông với máy siêu âm: + Đo cường độ bê tông dầm súng bật nảy + Kiểm tra độ đồng bê tông dầm phương pháp siêu âm Khối lượng kiểm tra hai nhịp (mỗi phía nhịp dẫn lấy nhịp khác nhau) : Như tồn cầu có: 2nhịp x dầm x cấu kiện = 12 cấu kiệm kiểm tra  Công tác kiểm tra chất lượng bê tông mố trụ - Kiểm tra độ địng cường độ bê tơng mố ,trụ thông qua phương pháp kết hợp súng bắn bê tông máy siêu âm: + Đo cường độ bê tông mố trụ súng bật nảy + Kiểm tra độ đồng bê tông mố, trụ phương pháp siêu âm - Đối với mố cầu kiểm tra chất lượng bê tông phận: tường thân mố, tường cánh mố Mỗi phận coi cấu kiện, mố có cấu kiện kiểm tra Tồn cầu cần kiểm tra mố phía mố M0, tổng cộng có mố x2 cấu kiện =2 cấu kiện cần kiểm tra - Đối với trụ cầu kiểm tra chất lượng bê tông phận thân trụ, trụ kiểm tra cấu kiện Toàn cầu cần kiểm tra trụ: trụ x2 cấu kiện =4 cấu kiện Tồn cầu có: + = cấu kiện kiểm tra chất lượng bê tông mố trụ cầu Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH Cụng tỏc kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ - Kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ nhịp dầm kiểm tra chất lượng bê tông dầm Mỗi dầm cấu kiện dầm kiểm tra Số vị trí cần kiểm tra: 2(dầm) x nhịp x cấu kiện =4 cấu kiện dầm  Công tác kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép mố, trụ cầu - Đối với mố cầu kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép phận: tường thân mố, tường cánh mố Toàn cầu kiểm tra mố, tổng cộng có mố kiểm tra chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép - Đối với trụ cầu kiểm tra chiều dầy bê tông bảo vệ cốt thép thân trụ Toàn cầu cần kiểm tra trụ, tổng cộng có trụ cần kiểm tra chiều dầy bê tơng bảo vệ cốt thép Tồn cầu có: + 2= cấu kiện kiểm tra chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép mố trụ 10 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH V NI DUNG CÔNG TÁC THỬ TẢI CẦU Đo ứng suất dầm chủ - Nguyên lý đo: đo biến dạng tĩnh dầm chất hoạt tải đặt tĩnh, sở tính ứng suất Dụng cụ đo tenzomet địn máy đo biến dạng điện tử - Đo ứng suất dầm chủ mặt cắt nhịp đại diện bên Trên dầm chủ bố trí ba điểm đo ứng suất: hai điểm cánh dầm điểm đo đáy dầm Mỗi nhịp có x = 15 điểm đo Tồn cầu có x15 = 30 điểm đo ứng suất dầm chủ nhịp Bố trí điểm đo ứng suất theo phương dọc cầu Bố trí điểm đo ứng suất theo phương ngang cu 11 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH - Theo chiều dọc cầu đo mặt cắt có độ võng lớn : Độ lún mố ,trụ đáng kể nên phải đo độ võng nhịp điểm : hai gối(cách gối khoảng 0.5 đến 1m) nhịp - Trên mắt cắt ngang bố trí đo tất dầm tức bố trí điểm đo ứng suất : Tồn cầu có : 3x5=15 điểm o ng sut 12 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH  Đo dao động kết cấu nhịp - Công cụ đo máy đo dao động có đầu đọc theo phương: thẳng đứng, dọc cầu ngang cầu Sự biến biến thiên gia tốc cảm biến đo tìm phương trình dao động điểm cần đo dao động Tiến hành kích thích dao động cưỡng điểm đo kết cấu tác dụng hoạt tải tìm chu kỳ dao động riêng Nội dung đo bao gồm: - Tại vị trí nhịp bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương: + Thẳng đứng (Đ1); + Nằm ngang ngang cầu (Đ2); + Nằm ngang dọc cầu (Đ3) Đo dao động kết cấu nhịp mặt cắt nhịp theo phương dọc cầu: Tồn cầu có: 1điểm x 4nhịp = điểm đo ba phương dao động kết cấu nhịp Bố trí điểm đo dao động theo phương dọc cầu Bố trí điểm đo dao động theo phương ngang cầu 13 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH o dao động chuyển vị mố cầu - Đo dao động chuyển vị mố Trên đỉnh tường đỉnh mố bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương: + Thẳng đứng (A1); + Nằm ngang ngang cầu (A2); + Nằm ngang dọc cầu (A3) Toàn cầu có 1điểm x 2mố = điểm đo phương dao động chuyển vị mố Bố trí điểm đo dao ng m 14 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRÌNH  Đo dao động chuyển vị trụ cầu - Đo dao động chuyển vị trụ cầu: Trên đỉnh xà mũ trụ bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương: + Thẳng đứng (P1); + Nằm ngang ngang cầu (P2); + Nằm ngang dọc (P3) Tồn cầu có 1điểm x 4trụ = điểm đo phƣơng dao động chuyển vị trụ Bố trí điểm đo dao động trụ cầu 15 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH Cỏc s đồ tải trọng  Tải trọng thử Tải trọng thử gồm xe trục - Khoảng cách từ trục trước đến trục 3.2m – 3.8m; - Khoảng cách từ trục đến trục sau: 1.3m-1.4m - Khoảng cách tim hai bánh theo chiều ngang 1.8m – 1.9m; - Tải trọng xe (kể trọng lượng thân xe): 29-30 T Khi khơng có xe nêu thay xe khác phải bảo đảm sinh giá trị đại lượng đo tương đương Khi khơng có đủ số lượng xe đo cộng tác dụng  Sơ đồ tải trọng I : Sơ đồ tải trọng I để đo ứng suất độ võng dầm chủ mặt cắt nhịp Trong sơ đồ dùng xe xếp nhịp đo Theo chiều dọc cầu xe chia thành hàng ngang cho trục sau hàng xe trước rơi vào mặt cắt nhịp Trục trước hàng xe sau cách trụ sau hàng xe trước 10m Theo chiều ngang cầu xếp xe theo hai phương án: - Xếp xe tâm (sơ đồ tải trọng Ia) - Xếp xe lch tõm 16 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH Sơ đồ tải trọng Xếp tải theo phương dọc cầu Xếp tải lệch tâm Xếp tải tâm 17 Tr­ ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH S ti trng II - Sơ đồ tải trọng II để đo dao động kết cấu nhịp, mố trụ - Cho xe chạy qua cầu với tốc độ 25 - 35 km/h, xe dừng lại không ảnh hưởng đến đại lượng đo Khi đo hãm phanh đột ngột lăng thể trượt đỉnh mố, trụ cần o hoc khụng 18 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH  Đo độ võng tĩnh dầm chủ nhịp liên tục - Đo độ võng tĩnh nhịp dẫn: để xác định độ võng tĩnh nhịp dẫn cần đo cao độ đáy dầm ba điểm đo: đầu, cuối dầm Mỗi dầm có điểm đo - Kiểm tra ngẫu nhiên nhịp: - Mỗi nhịp có: 1dầm x 3điểm = điểm Nhịp liên tục có đo : 2nhịp x 3điểm = 6điểm đo độ võng tĩnh dầm chủ  Công tác kiểm tra chất lượng bê tông kết cấu nhịp - Khối lượng kiểm tra nhịp: Nhịp liên tục có đo : nhịp x 1dầm x 3cấu kiện = cấu kiện kiểm tra  Công tác kiểm tra chất lượng bê tông kết cấu trụ - Đối với trụ cầu kiểm tra chất lượng bê tông phận thân trụ, trụ kiểm tra cấu kiện Toàn cầu cần kiểm tra trụ: trụ x2 cấu kiện =4 cấu kiện Như tồn cầu có: cấu kiện kiểm tra chất lượng bê tông mố trụ cầu  Công tác kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ -Kiểm tra chiều dầy lớp bêtông bảo vệ cốt thép dầm chủ nhịp dầm kiểm tra chất lượng bê tông dầm Mỗi dầm cấu kiện dầm kiểm tra Số vị trí cần kiểm tra: 1(dầm)x2 nhịp x cấu kin =2cu kin dm 19 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRÌNH  - Cơng tác kiểm tra chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép trụ cầu Đối với trụ cầu kiểm tra chiều dầy bê tông bảo vệ cốt thép thân trụ Toàn cầu cần kiểm tra trụ, tổng cộng có trụ cần kiểm tra chiều dầy bê tông bảo vệ cốt thép  NỘI DUNG CÔNG TÁC THỬ TẢI CẦU  Đo ứng suất dầm chủ - Đo ứng suất dầm chủ mặt cắt nhịp - Trên dầm chủ bố trí ba điểm đo ứng suất: - Mỗi nhịp có x = điểm đo Tồn cầu có x = 12 điểm đo ứng suất dầm chủ nhịp - Theo chiều dọc cầu bố trí nơi có có momen uốn có giá trị tuyệt đối lớn Trên mặt cắt ngang điểm đo ứng suất bố trí xa trục trung hịa tốt Đối với dầm hộp tiến hình đo lịng hp 20 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH o độ võng dầm chủ - Theo chiều dọc cầu đo mặt cắt có độ võng lớn : bố trí thiết bị đo hai điểm hình vẽ - Trên mắt cắt ngang đo tất sườn dầm : bố trí hai thiết bị đo với mặt cắt hình hộp vách Như cần phải bố trí tất : 2x2x3=12 thiết bị vừng 21 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH Đo dao động kết cấu nhịp - Tại vị trí nhịp bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương: + Thẳng đứng (Đ1); + Nằm ngang ngang cầu (Đ2); + Nằm ngang dọc cầu (Đ3) - Theo chiều dọc cầu đo điểm nhịp : - Trên mặt cắt ngang mặt cắt cần đo sườn : Vậy tổng cộng phải bố trí thiết bị đo dao động 22 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CễNG TRèNH o dao ng chuyển vị trụ cầu Đo dao động chuyển vị trụ cầu: Trên đỉnh xà mũ trụ bố trí ba điểm đo dao động theo ba phương: + Thẳng đứng (P1); + Nằm ngang ngang cầu (P2); + Nằm ngang dọc (P3) Tổng cộng có 1điểm x 2trụ = điểm đo phƣơng dao ng v chuyn v tr 23 Trư ờngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải KHOA CƠNG TRÌNH  Các sơ đồ tải trọng  Tải trọng thử Tải trọng thử gồm xe trục - Khoảng cách từ trục trước đến trục 3.2m – 3.8m; - Khoảng cách từ trục đến trục sau: 1.3m-1.4m - Khoảng cách tim hai bánh theo chiều ngang 1.8m – 1.9m; - Tải trọng xe (kể trọng lượng thân xe): 29-30 T 24 ... kế cầu 22 TCN 272-05 - Quy trình thử nghiệm cầu 22TCN - 170 - 87 - Quy trình kiểm định cầu đường ôtô 22 TCN 243-1998 - Quy trình thiết kế kết cấu phụ trợ thi công cầu 22 TCN 200 – 1989 - Tiêu... cầu kiểm tra chất lượng bê tông phận thân trụ, trụ kiểm tra cấu kiện Toàn cầu cần kiểm tra trụ: trụ x2 cấu kiện =4 cấu kiện Như tồn cầu có: cấu kiện kiểm tra chất lượng bê tông mố trụ cầu  Công. .. kiện cần kiểm tra - Đối với trụ cầu kiểm tra chất lượng bê tông phận thân trụ, trụ kiểm tra cấu kiện Toàn cầu cần kiểm tra trụ: trụ x2 cấu kiện =4 cấu kiện Tồn cầu có: + = cấu kiện kiểm tra chất