Cộng Hoà x hội Chủ Nghĩa Việt Namã Độc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc *** Đề cơng kiểm định cầu suối cát km 1801 + 030, quốc lộ 1a I. căn cứ lập đề cơng kiểm định: Quyết định số 1659/ QĐ- KHĐT ngày 04 tháng 09 năm 2003 của Cục Đ- ờng bộ Việt Nam về việc giao nhiệm vụ kiểm định các cầu năm 2003. Hợp đồng số ngày tháng năm 2003 đã ký giữa Khu Quản lý Đờng bộ VII với Trung tâm Kỹ thuật Đờng bộ, Cục Đờng bộ Việt Nam về việc kiểm định các cầu trên Quốc lộ 1A, Quốc lộ 13 và Quốc lộ 51. Kết quả thị sát các cầu kiểm định do Trung tâm Kỹ thuật Đờng bộ, Cục Đ- ờng bộ Việt Nam thực hiện từ ngày 12 đến 20 tháng 10 năm 2003. Các quy trình, quy phạm kỹ thuật hiện hành: + Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN - 18 - 79. + Quy trình thử nghiệm cầu 22TCN - 170 - 87. + Quy trình kiểm định cầu trên đờng ô tô 22TCN - 243 - 98. + Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN - 272 - 01. II. Giới thiệu chung cầu suối cát: Cầu Suối cát nằm ở Km 1801 +030, Quốc lộ 1A, thuộc địa phận Xuân lộc, Tỉnh Đồng Nai, trong phạm vi quản lý của Công ty Quản lý và Sửa chữa Đờng bộ 79, Khu Quản lý Đờng bộ 7. 1 Cầu gồm 1 nhịp giản đơn bêtông tiền áp chiều dài nhịp 18,6m. Mặt cắt ngang gồm 1dầm T lắp ghép. Khoảng cách tim các dầm chủ 0,96 đến 0,98m. Bề rộng mặt đờng xe chạy 12,3m, hai lề ngời đi mỗi lề kể cả phạm vi lan can rộng 1,5m, bề rộng toàn cầu 12,3m + 1,5m x 2 = 15,3m. Cầu đang đợc khai thác với biển tải trọng 18 T. IIi. Mục đích kiểm định: Đo đạc kích thớc, vẽ lại hồ sơ cầu (phần quan sát đợc). Phát hiện, đánh giá, tìm nguyên nhân của các h hỏng hiện có trên cầu. Đo đạc ứng suất, độ võng, dao động của kết cấu nhịp và của mố, trụ để đánh giá khả năng chịu tải của cầu. Kiến nghị chế độ duy tu, bảo dỡng, sửa chữa nếu cần. Iv. Nội dung kiểm định: 1. Đo đạc kích thớc các bộ phận cầu: Đo kích thớc dầm chủ, kết cấu nhịp. Đo kích thớc mố cầu. 2. Đo cao độ mặt cầu: Đo cao độ mặt cầu tại ba vệt: + Vệt thợng lu tơng ứng với mép đờng xe chạy phía thợng lu; + Vệt tim cầu; + Vệt hạ lu tơng ứng với mép đờng xe chạy phía hạ lu. Trên mỗi vệt đo cao độ tại các điểm: + 1 và 4 cách đuôi mố M 0 và M 1 30m; + 2 và 3 cách đuôi mố M 0 và M 1 15m; + Mố, đuôi mố M 0 , M 1 ; + 1/4 nhịp ; 1/2 nhịp và 3/4 nhịp. 2 Toàn cầu có 27 điểm đo cao độ mặt cầu. 3. Đo cao độ lòng sông: Đo cao độ lòng sông tại hai vệt: + Vệt thợng lu tơng ứng với mép thợng lu cầu; + Vệt hạ lu tơng ứng với mép hạ lu cầu; Trên mỗi vệt đo cao độ tại các điểm: + Mố mố M 0 và M 1 ; + 1/4 nhịp ; 1/2 nhịp và 3/4 nhịp. Toàn cầu có 10 điểm đo cao độ lòng sông. 4. Đo độ võng tĩnh: Đo độ võng tĩnh ở tất cả các dầm chủ. Trên mỗi dầm đo cao độ đáy dầm tại ba điểm, trên hai mố và giữa dầm. Toàn cầu có 3 x 16 = 48 điểm đo cao độ đáy dầm. 5. Đo ứng suất dầm chủ ( hình 1) Đo ứng suất dầm chủ tại mặt cắt giữa nhịp. Trên mỗi dầm bố trí hai điểm đo: Một điểm đo ở đáy dầm, một điểm đo ở cánh dầm. Các điểm đo đều có chuẩn đo nằm theo phơng dọc cầu. Toàn cầu có 2 x 16 = 32 điểm đo ứng suất dầm chủ. Hình 1: Bố trí điểm đo ứng suất dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp. 6. Đo độ võng dầm chủ (hình 2) 3 Đo độ võng dầm chủ ở mặt cắt giữa nhịp: Trên mỗi dầm bố trí một điểm đo. Các điểm đo lần lợt từ thợng lu xuống hạ lu là V 1 ,V 2 , ,V 16 Toàn cầu có 16 điểm đo độ võng dầm chủ. Hình 2: Bố trí điểm đo độ võng dầm chủ 7. Đo dao động kết cấu nhịp (hình 3): Đo dao động kết cấu nhịp tại mặt cắt giữa nhịp. Trên nhịp bố trí ba điểm đo dao động theo ba phơng. + Thẳng đứng (Đ 1 ) + Nằm ngang ngang cầu (Đ 2 ) + Nằm ngang dọc cầu (Đ 3 ) Toàn cầu có 3 điểm đo dao động kết cấu nhịp. Đ3 Đ2 Đ1 Hình 3: Bố trí điểm đo dao động kết cấu nhịp 8. Đo dao động và chuyển vị mố (hình 4): Đo dao động và chuyển vị cả hai mố M 0 và M 1 . 4 Trên đỉnh xà mũ mố bố trí ba điểm đo dao động theo ba phơng M i1 , M i2 và M i3 . Toàn cầu có 3 x 2 = 6 điểm đo dao động và chuyển vị mố. Mi2 Mi1 Mi3 Hình 4: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị mố 9. Thử cờng độ bê tông: Thử để xác định cờng độ bê tông ở các bộ phận: Bản mặt cầu Mố cầu. 10. Kiểm toán kết cấu nhịp. Kiểm toán kết cấu nhịp về mặt; Kiểm toán về cờng độ; Kiểm toán về độ cứng; Kiểm toán về dao động. V. Tải trọng và các sơ đồ tải trọng: 1. Tải trọng thử. Tải trọng thử gồm hai xe, mỗi xe có ba trục và có: Khoảng cách từ trục trớc đến trục giữa 3,2m đến 3,6m; 5 Khoảng cách từ trục giữa đến trục sau 1,3m đến 1,5m; Khoảng cách tim hai bánh theo chiều ngang cầu 1,8m đến 1,9m; Tải trọng ( kể cả trọng lợng bản thân xe) 24T đến 26T. Kớch thc c bn - Chiu cao dm ch. Chiu cao (h) ca dm ch nh hng rt ln n k thut v giỏ thnh cụng trỡnh. Xỏc nh chiu cao h cn cn c vo cỏc yõu cu sau: + Trng lng dm nh. + Bo m cng trong mt phng thng ng f [f]. Quy trỡnh 22TCN -18 79 quy nh: vừng f c xỏc nh theo hot ti thng ng tiờu chun. Vi nhp gin n thỡ [f] c ly bng : [f]=1/400L, vi cu thnh ph v cu trờn ng ụ tụ cp I, II, III, IV; [f]=1/300L, vi cu ng ụ tụ cp V, VI; [f]=1/800L, vi cu ng st. Trong ú L l khu tớnh toỏn. + Kớch thc, trng lng cỏc mnh dm ỏp ng c iu kin chuyờn ch, lao lp. + Chiu cao kin trỳc nh, gim khi lng t p ng u cu. + S dng tt cỏc thanh, tm thộp cỏn cú kớch thc thụng thng, mi ni dc ớt, tt nht l theo chiu cao khụng cú mi ni. Cú th xỏc nh chiu cao dm theo cụng thc: Trong ú: h s ly bng 2,5 n 2,7; M mụmen un tớnh toỏn mt ct gia dm; R cng tớnh toỏn ca thộp lm dm ch; b dy sn dm. 6 Ngoài ra, có thể xác định chiều cao dầm chủ theo kinh nghiệm sau đây dựa trên chiều dài nhịp: - Chiều dày sườn dầm (δ): Chiều dày sườn dầm được chọn theo tính toán chịu cắt và đảm bảo ổn định cục bộ. Có thể xác định chiều dày sườn dầm theo công thức sau: Quy trình 22TCN–18–79 quy định chiều dày sườn dầm không được nhỏ hơn 10mm đối với dầm tán nối, 12mm đối với dầm hàn nối. - Bề rộng bản cánh (b c ): Bề rộng bản cánh phải thỏa mãn điều kiện tối thiểu: Trong đó: + b – bề rộng cánh nằm ngang của thép góc; + δ– bề dày của sườn dầm; + 5mm – độ chìa ra tối thiểu của bản cánh so với thép góc; và thỏa mãn điều kiện tối đa: Trong đó: - tổng chiều dày các bản thép của cánh dầm; + a 1 – khoảng cách từ hàng đinh ngoài cùng trên thép góc cánh đến mép ngoài cùng của bản cánh; + a 2 – khoảng cách từ hàng đinh ngoài cùng trên tập bản thép cánh đến mép ngoài cùng. 7 2. Các sơ đồ tải trọng a. Sơ đồ tải trọng I (hình 5): Sơ đồ tải trọng I để đo ứng suất và độ võng ở mặt cắt giữa nhịp. Theo chiều dọc cầu hai xe xếp thành một hàng ngang sao cho trục giữa hàng xe rơi vào mặt cắt giữa nhịp. Theo chiều ngang cầu xếp xe theo hai phơng án: + Xếp xe đúng tâm ( sơ đồ tải trọng Ia); + Xếp xe lệch tâm ( sơ đồ tải trọng Ib). l/2 l/2 3.201.90 1.10 1.903.205.90 0.501.10 1.90 1.90 Hình 5: Sơ đồ tải trọng I a. Xếp xe theo chiều dọc cầu 8 b. Theo chiều ngang cầu xếp xe đúng tâm (SĐTT Ia) c. Theo chiều ngang cầu xếp xe lệch tâm (SĐTT Ib) b. Sơ đồ tải trọng II: Sơ đồ tải trọng II để đo dao động kết cấu nhịp, dao động và chuyển vị mố, trụ. Cho một xe chạy qua cầu với tốc độ 20km/h ữ 35km/h, xe chỉ dừng lại khi không còn ảnh hởng đến đại lợng đo. VI. Máy móc, thiết bị phục vụ công tác kiểm định: Tenzomet đòn. Tenzomet điện Tenzomet điện trở Indicator bộ gá. Máy đo dao động đầu đo. Máy phát điện. Máy tính xách tay Máy in đen trắng máy in mầu Máy thuỷ bình mia Máy bộ đàm Máy ảnh phim Súng bắn bê tông Schmidt 9 Máy siêu âm bêtông Thớc đo dài 30m, 5m, 3m. Đà giáo quang treo Thiết bị đảm bảo an toàn cho ngời và máy đo Tenzone thao VII. Đảm bảo giao thông: Trong thời gian làm đà giáo Lắp máy xe cộ lu thông bình thờng. Sau khi lắp máy xong dừng xe 15 đến 20 phút để đo. Cho thông hết xe. Lại dừng xe 15 đến 20 phút để đo Quá trình đó cứ lặp đi lặp lại cho đến khi đo xong. VIII. hồ sơ kiểm định: Báo cáo kết quả kiểm định đợc lập thành 7 bản Hà Nội, ngày 26 tháng 4 năm 2004 Trung tâm KTĐB, cục Đbvn Giám Đốc 10 . thử nghiệm cầu 22TCN - 170 - 87. + Quy trình kiểm định cầu trên đờng ô tô 22TCN - 243 - 98. + Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN - 272 - 01. II. Giới thiệu chung cầu suối cát: Cầu Suối cát nằm ở Km. Nghĩa Việt Namã Độc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc *** Đề cơng kiểm định cầu suối cát km 1801 + 030, quốc lộ 1a I. căn cứ lập đề cơng kiểm định: Quyết định số 1659/ QĐ- KHĐT ngày 04 tháng 09 năm 2003. độ bê tông ở các bộ phận: Bản mặt cầu Mố cầu. 10. Kiểm toán kết cấu nhịp. Kiểm toán kết cấu nhịp về mặt; Kiểm toán về cờng độ; Kiểm toán về độ cứng; Kiểm toán về dao động. V. Tải trọng