X-1
BÀI 10 : KIỂM ĐỊNH VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
KẾT CẤU CẦU VÀ ĐƯỜNG GIAO THÔNG
GS.TS NGUYỄN VIẾT TRUNG - ĐH GTVT)
a. kiÓm ®Þnh, ®¸nh gi¸ chÊt l- îng kÕt cÊu cÇu
1. ®Æt vÊn ®Ò.
1.1. Kh¸i niÖm chung
* Môc ®Ých:
§¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng cña c«ng tr×nh ®ang ®- îc khai th¸c. Trªn c¬ së ®ã x©y dùng c¸c khuyÕn
c¸o (®Ò nghÞ) vÒ viÖc tiÕp tôc sö dông c«ng tr×nh.
* Yªu cÇu:
- CÇn ph¶i nghiªn cøu kü tÊt c¶ c¸c hå s¬ kü thuËt cña c«ng tr×nh cßn ®-îc l- u tr÷ tr- íc khi
tiÕn hµnh kiÓm tra.
- ViÖc kiÓm tra cÇn ®- îc tiÕn hµnh ®èi víi tÊt c¶ c¸c bé phËn c«ng tr×nh nh»m thu thËp c¸c sè
liÖu tin cËy vÒ sù lµm viÖc cña c«ng tr×nh.
* T¸c dung cña c«ng t¸c kiÓm tra:
Trªn c¬ së c¸c sè liÖu kiÓm tra (chÈn ®o¸n kü thuËt c«ng tr×nh) ng- êi ta cã thÓ ®¸nh gi¸ ®- îc
hiÖn tr¹ng chÊt l- îng c«ng tr×nh, x¸c ®Þnh ®- îc n¨ng lùc chÞu t¶i, kh¶ n¨ng tiÕp tôc sö dông còng
nh- ®Ò xuÊt c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt nh»m n©ng cao ®é tin cËy vµ tuæi thä hoÆc ®- a ra nh÷ng chÕ ®é
thay ®æi viÖc khai th¸c c«ng tr×nh.
1.2. mét sè tiªu chuÈn kü thuËt cã liªn quan
1 Quy tr×nh thö nghiÖm cÇu 22 TCN 170 - 1987
2 Quy tr×nh kiÓm ®Þnh cÇu trªn ®- êng « t« 22 TCN 243 - 1998
3 Quy tr×nh kü thuËt kiÓm ®Þnh cÇu ®- êng s¾t 22 TCN 258 - 1999
4 Cäc khoan nhåi 22 TCN 257 - 2000
5 Quy tr×nh thi c«ng vµ nghiÖm thu dÇm cÇu bª t«ng dù øng
lùc 22 TCN 247 - 1998
6 Quy tr×nh thi c«ng vµ nghiÖm thu cÇu cèng 22TCN -266- 2000
7 Quy tr×nh thÝ nghiÖm bª t«ng xi m¨ng 22 TCN 60 - 1984
8 Gèi cÇu cao su cèt b¶n thÐp 22 TCN 217 - 1994
9 Hµn cÇu thÐp - Yªu cÇu kü thuËt vµ kiÓm tra 22 TCN 280 - 2001
10 Bu l«ng c- êng ®é cao dïng cho cÇu thÐp 22 TCN 204-91
11 C«ng tr×nh giao th«ng trong vïng cã ®éng ®Êt – Tiªu
chuÈn thiÕt kÕ 22TCN 221-95
12 Quy tr×nh thi c«ng vµ nghiÖm thu dÇm cÇu thÐp liªn kÕt
b»ng bu l«ng c- êng ®é cao 22 TCN 24-84
X-2
13 S¬n dïng cho cÇu thÐp vµ kÕt cÊu thÐp 22 TCN 235-97
14 Quy tr×nh thÝ nghiÖm ®é bÒn cña vËt liÖu vµ kÕt cÊu chÞu t¶i
träng ®éng 22 TCN 71-84
15 S¬n cÇu thÐp vµ kÕt cÊu thÐp - Quy tr×nh thi c«ng vµ
nghiÖm thu 22 TCN 253-98
16 Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22TCN 272-05
17 Quy tr×nh thÝ nghiÖm c¸c chØ tiªu c¬ lý cña ®¸ 22 TCN 57 - 84
18 ThÝ nghiÖm x¸c ®Þnh c- êng ®é BTXM TCVN 3118 - 1993
19 Bª t«ng nÆng - lÊy mÉu, chÕ t¹o vµ b¶o d- ìng mÉu thö TCVN 3105 - 1993
20 Bª t«ng nÆng – ph- ¬ng ph¸p thö ®é sôt TCVN 3106 - 1993
21 Quy tr×nh ph©n tÝch n- íc dïng trong c«ng tr×nh giao th«ng 22 TCN 61 - 84
22 Quy tr×nh thÝ nghiÖm ph©n tÝch nhanh thµnh phÇn h¹t cña
®Êt trong ®iÒu kiÖn hiÖn tr- êng 22 TCN 66 - 84
23 C¸t x©y dùng TCVN 337 - 86
®Õn TCVN 346 - 86
24 C¸t x©y dùng - ph- ¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hµm l- îng mica TCVN 4376 - 86
25 C¸t, ®¸, sái x©y dùng TCVN 1770
®Õn TCVN 1772 - 87
26 C¸t tiªu chuÈn ®Ó thö xi m¨ng TCVN 139 - 91
27 N- íc cho bª t«ng vµ v÷a TCVN 4506 - 87;
TCVN 2655 ®Õn 2671 - 78
28 Xi m¨ng TCVN 2682- 92, TCVN 4029
- 85 ®Õn 4032 - 85
29 ThÝ nghiÖm x¸c ®Þnh hµm l- îng SO3 trong xi m¨ng TCVN 141 - 86
30 ThÝ nghiÖm x¸c ®Þnh hµm l- îng mÊt khi nung xi m¨ng TCVN 144 - 86
31 Xi m¨ng TCVN 4787 - 89
32 §Êt x©y dùng TCVN 5747 - 93
33 §Êt x©y dùng - Ph- ¬ng ph¸p chØnh lý thèng kª c¸c kÕt qu¶
tÝnh chÊt c¬ - lý cña ®Êt 20 TCN 74 - 87
34 §Êt x©y dùng - qui ph¹m thi c«ng vµ nghiÖm thu TCVN 4447 - 87
2. kh¶o s¸t s¬ bé
2.2- c«ng t¸c ®o ®¹c theo dâi cÇu
2.2.1- theo dâi t×nh h×nh lßng s«ng d- íi cÇu.
Do ®iÒu kiÖn lÞch sö ®Ó l¹i, c¸c s«ng ë miÒn B¾c th- êng cã ®ª viÒn hai bªn bê, c¸c s«ng ë miÒn
Nam vµ miÒn Trung th- êng kh«ng cã ®ª nªn n- íc ch¶y trµn bê khi cã lò. §iÒu kiÖn nµy ¶nh h-ëng
®Õn chÕ ®é dßng ch¶y vµ c¸c hiÖn t- îng xãi mßn, båi ®¾p ë c¸c khu vùc cÇu víi c¸c ®Æc ®iÓm kh¸c
nhau ë mçi miÒn ®Êt n- íc. Ng- êi qu¶n lý cÇu cÇn l- u ý vÊn ®Ò nµy.
B×nh th- êng lßng s«ng d- íi cÇu Ýt cã biÕn ®éng, nh- ng nh÷ng n¨m gÇn ®©y do n¹n ph¸ rõng
bõa b·i vµ c¸c biÕn ®éng thêi tiÕt khiÕn cho c¸c ®iÒu kiÖn thuû v¨n ë c¸c miÒn ®Òu kh¸c tr- íc, g©y ra
nh÷ng thay ®æi t×nh h×nh lßng s«ng d- ìi cÇu. V× vËy sau hoÆc trong nh÷ng mïa lò cÇn ph¶i theo dâi
nh÷ng biÕn ®æi cña lßng s«ng d- ìi cÇu, ®Æc biÖt ®èi víi cÇu lín vµ cÇu trung.
X-3
Nh÷ng nguyªn nh©n lµm thay ®æi tr¹ng th¸i lßng s«ng d- ìi cÇu lµ:
- KhÈu ®é cÇu kh«ng ®ñ kh¶ n¨ng tho¸t lò.
- C«ng tr×nh ®iÒu chØnh lßng s«ng kh«ng cã hoÆc kh«ng ®¸p øng yªu cÇu.
- M¸i dèc ®- êng vµo cÇu, nãn mè ®Çu cÇu kh«ng ®- îc gia cè ®ñ mức cÇn thiÕt ®Ó chèng xãi
lë.
- Cã nh÷ng c«ng tr×nh nµo ®ã míi ®- îc x©y dùng ë th- îng l- u hoÆc h¹ l- u g©y ¶nh xÊu ®Õn
chÕ ®é dßng ch¶y.
§Ó ph¸t hiÖn ®óng nguyªn nh©n cÇn ph¶i cã c¸c tµi liÖu thèng kª nhiÒu n¨m vÒ sè liÖu ®o ®¹c
mÆt c¾t lßng s«ng vµ chÕ ®é thuû v¨n cÇu (c¸c mùc n- íc, c¸c l- u tèc, h- íng dßng ch¶y chÝnh v.v..).
§Ó ®o ®¹c mÆt c¾t ngang s«ng d- íi cÇu th- êng c¸ch 25m vÒ phÝa th- îng l- u còng nh- h¹ l- u
cÇu vµ chÝnh trôc däc cÇu cÇn ph¶i ®o vÏ. Thêi ®iÓm ®o nªn ë tr- íc vµ sau mçi mïa lò. NÕu ph¸t
hiÖn cã t×nh tr¹ng xãi côc bé nhiÒu ë quanh trô th× ph¶i ®o nhiÒu ®iÓm ë ®ã. Nãi chung nÕu cÇu dµi
qu¸ 50m th× c¸c ®iÓm ®o th- êng c¸ch nhau chõng 10m. NÕu cÇu ng¾n h¬n 50m th× ®o c¸ch qu·ng
5m. NÕu cÇu cã kÕt cÊu nhÞp giµn nªn th¶ c¸c d©y ®o tõ c¸c ®iÓm nót giµn cho thô©n tiÖn ®o vµ vÏ.
Cã thÓ ®o tõ kÕt cÊu nhÞp hay tõ thuyÒn b»ng ph- ¬ng ph¸p nµo thuËn tiÖn, ®ñ chÝnh x¸c. Nãi
chung ë ViÖt Nam th- êng ®o b»ng c¸ch buéc vËt nÆng. NÕu cã m¸y ®o s©u b»ng thuû ©m th× hiÖn ®¹i
h¬n vµ nhanh h¬n. Lo¹i m¸y nµy ®o thêi gian ph¶n håi cña sãng ©m thanh ph¸t ra h- íng xuèng ®¸y
s«ng, tõ ®ã suy ra ®é s©u cña lßng s«ng. NÕu dïng d©y ®o th× nªn ®¸nh dÊu c¸ch qu·ng 20cm trªn
d©y. §Ó ®Þnh ®óng vÞ trÝ ®iÓm ®o khi ®o tõ thuyÒn cã thÓ c¨ng mét d©y th¼ng ngang s«ng nÕu s«ng
nhá hoÆc dïng phÐp ®o kiÓu toµn ®¹c víi m¸y kinh vÜ trªn bê vµ mÝa dùng trªn thuyÒn. KÕt qu¶ ®o
sÏ ®- îc vÏ theo d¹ng mÉu nh- h×nh vÏ 1.1
2.2.2- ®o ®¹c kÝch th- íc h×nh häc.
Môc ®Ých c«ng t¸c nµy lµ ®o vµ lËp l¹i c¸c b¶n vÏ mÆt b»ng, tr¾c däc cÇu, c¸c mÆt c¾t ngang
®Æc tr- ng thùc tÕ cña c¶ cÇu nãi chung còng nh- cña tõng bé phËn trong kÕt cÊu nhÞp, mè trô, mãng,
®- êng ®Çu cÇu, c¸c c«ng tr×nh phô kh¸c..
Ph¶i c¨n cø vµo c¸c tµi liÖu míi ®o vÏ nµy c¸c tµi liÖu thiÕt kÕ hoÆc hoµn c«ng còng nh- c¸c tµi
liÖu kiÓm ®Þnh cò ®Ó ®¸nh gi¸ vÞ trÝ chÝnh x¸c cña c¸c bé phËn cÇu trong kh«ng gian vµ chÊt l- îng
cÇu. Tõ ®ã nhËn xÐt c¸c nguyªn nh©n h- háng, sù chuyÓn vÞ hay biÕn d¹ng cña c¸c bé phËn cÇu theo
thêi gian.
2.2.2.1- §o cao ®é.
Ph¶i cao ®¹c b»ng c¸c m¸y cao ®¹c cã ®é chÝnh x¸c trung b×nh, sai sè trung ph- ¬ng ± 4mm
trªn 1km.
X-4
Lp=55.0Lp=55.0
MNCN
MNTN
Cù ly lÎ
Cao ®é
lßng s«ng
Mùc n9íc
TNCN
H×nh 2.1. MÆt c¾t ngang lßng s«ng d- íi cÇu
§èi víi nh÷ng cÇu mµ qua ®iÒu tra ph¸t hiÖn ®ang biÕn d¹ng lín vµ cã nhiÒu nghi vÊn cÇn
dïng lo¹i m¸y cao ®¹c ®é chÝnh x¸c cao nh- Ni - 004 víi sai sè trung ph- ¬ng ± 5mm trªn 1 km.
Ph¶i ®o Ýt nhÊt 2 lÇn tõ c¸c cäc mèc kh¸c nhau ®Ó gi¶m sai sè. Trong sè ®o ®¹c cÇn ghi râ ®iÒu
kiÖn ®o: thêi tiÕt, nhiÖt ®é khÝ quyÓn v.v..
C¸c vÞ trÝ ®Æt mia ®- îc ®¸nh dÊu s¬n ®á vµ ghi chó trong b¶n vÏ còng nh- b¶n thuyÕt minh
c«ng t¸c cao ®¹c.
C¸c giµn chñ ®- îc cao ®¹c ë m¹ giµn th- îng l- u còng nh- giµn h¹ l- u. Mia ph¶i ®- îc ®Æt t¹i
c¸c vÞ trÝ t- ¬ng øng cña mäi nót ®· ®- îc ®¸nh dÊu tr- íc b»ng s¬n. VÝ dô: cïng ®Æt mia lªn c¸c tÊm
n»m ngang cña b¶n c¸ch c¸c dÇm ngang s¸t b¶n nót giµn.
C¸c tÊm bª t«ng cèt thÐp ®- îc cao ®¹c Ýt nhÊt t¹i 3 mÆt c¾t ®Æc tr- ng (gi÷a nhÞp, trªn gèi).
Trong mçi mÆt c¾t ph¶i cao ®¹c 2 ®iÓm bªn phÝa th- îng l- u vµ phÝa h¹ l- u.
NÕu t¹i c¸c chç dù ®Þnh ®Æt mia trªn kÕt cÊu nhÞp thÐp mµ sè l- îng tÊm b¶n thay ®æi kh¸c nhau
hoÆc cã b¶n ®Öm kh¸c nhau th× ph¶i ghi chó ®Ó xö lý kÕt qu¶ ®o sÏ qui ®æi theo cïng mét møc
chuÈn.
Ph¶i cao ®¹c mäi giµn chñ, dÇm phÇn xe ch¹y, bÖ kª gèi, ®Ønh 2 ray chÝnh ë c¸c ®iÓm ®Æc
tr- ng ®· chän tr- íc.
KÕt qu¶ cao ®¹c ph¶i ®-îc vÏ thµnh b¶n vÏ tr¾c däc. Cã thÓ vÏ chËp tõng cÆp c¸c bé phËn
gièng nhau cña phÝa h¹ l- u vµ phÝa th- îng l- u ®Ó ph©n biÖt nhËn xÐt sù biÕn d¹ng cña kÕt cÊu.
X-5
C¨n cø vµo tr¾c däc vµ mÆt b»ng ®· ®o vÏ ®- îc cã thÓ ®- a ra c¸c nhËn xÐt trªn c¬ së nh÷ng gîi
ý sau ®©y:
- H×nh d¹ng ®Òu ®Æn cña tr¾c däc cã ®é vång x©y dùng chøng tá lµ kÕt cÊu nhÞp cã chÊt l- îng
tèt.
- H×nh d¹ng nhÊp nh«, g·y khóc cña tr¾c däc cã thÓ do sai sãt lóc thi c«ng, chÕ t¹o vµ lóc l¾p
dùng kÕt cÊu nhÞp, hoÆc do biÕn d¹ng qu¸ møc trong qu¸ tr×nh khai th¸c cÇu.
- NÕu cã c¸c tµi liÖu ®o vÏ cò t- ¬ng tù th× ph¶i so s¸nh ®Ó xem cã sù chªnh lÖch qu¸ lín gi÷a
c¸c lÇn ®o th× cÇn t×m nguyªn nh©n vµ ®Ò xuÊt c¸ch kh¾c phôc. NÕu chªnh lÖch Ýt còng cÇn ph©n tÝch
nguyªn nh©n vµ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng khai th¸c cÇu liªn tôc.
2.2.2.2 §o vÏ mÆt b»ng.
2.2.2.2.1 §o vÏ mÆt b»ng kÕt cÊu nhÞp.
§Ó ®o vÏ mÆt b»ng kÕt cÊu nhÞp vµ ®- êng ray trªn ®ã còng nh- cña mè trô vµ ®- êng ®Çu cÇu,
ph¶i dïng m¸y kinh vÜ cã sai sè kh«ng qu¸ ±15”, th- íc thÐp, m¸y ®o dµi kiÓu ¸nh s¸ng...
Quy - íc ®o trôc däc kÕt cÊu nhÞp lµ ®- êng ®i qua ®iÓm cña hai dÇm ngang hai ®Çu nhÞp.
MÆt b»ng cña kÕt cÊu nhÞp th- êng ®- îc vÏ theo c¸c vÞ trÝ t©m nót giµn ë ®é cao cã mÆt ph¼ng
phÇn xe ch¹y. Khi cã ®iÒu kiÖn nªn ®o c¶ mÆt b»ng cña hai mÆt ph¼ng biªn trªn vµ biªn d- íi cña
giµn. Tõ ®ã sÏ ph©n tÝch møc ®é biÕn d¹ng ngang cña kÕt cÊu d- íi t¸c dông cu¶ tÜnh t¶i.
Sau khi ®o vÏ mÆt b»ng giµn chñ nÕu ph¸t hiÖn thÊy c¸c lç sai lÖch ®ét ngét cña c¸c nót giµn
riªng lÎ nµo ®ã cã víi vÞ trÝ thiÕt kÕ cña nã th× cÇn kiÓm tra kü bæ sung ngay vÒ t×nh tr¹ng hÖ liªn kÕt
däc vµ hÖ liªn kÕt ngang cña giµn chñ.
Khi kiÓm tra ph¸t hiÖn c¸c sai lÖch lín cña vÞ trÝ c¸c bé phËn kÕt cÊu nhÞp trªn mÆt b»ng th× cÇn
kiÓm to¸n ¶nh h- ëng cña c¸c sai lÖch ®ã ®Õn ®iÒu kiÖn chÞu lùc (sù qu¸ t¶i) cña c¸c bé phËn kÕt cÊu.
Riªng ®èi víi cÇu giµn cã ®- êng xe ch¹y d- íi th× ph¶i kiÓm tra thªm vÒ khæ giíi h¹n th«ng xe.
2.2.2.2.2 -§o vÏ mÆt c¾t mè trô, ®- êng ®Çu cÇu.
Yªu cÇu ®o vÞ trÝ c¸c ®iÓm ®Æc tr- ng ®Ó cã thÓ vÏ ®óng h×nh d¹ng thùc tÕ c¬ b¶n cña tõng mè
trô trªn mÆt b»ng.
Khi ®o vÏ cÇn ®èi chiÕu víi c¸c hå s¬ l- u tr÷ ®Ó nhËn xÐt. §èi víi ®- êng ®Çu cÇu chØ cÇn vÏ s¬
ho¹ vµ m« t¶ nÕu cã ®- êng cong.