Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Đánh giá năng lực chịu tải và đề xuất giải pháp sửa chữa cầu phú lệ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ĐỨC QUANG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI VÀ

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬA CHỮA CẦU PHÚ LỆ -

KM2+5, THỊ XÃ QUẢNG TRỊ

: 858.02.05

Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông Mã số

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2019

Công trình được hoàn thành tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG TRỌNG LÂM

Phản biện 1: PGS.TS. NGUYỄN LAN

Phản biện 2: TS. TRẦN VĂN ĐỨC

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông họp tại Trường Đại học Bách Khoa vào ngày 21 tháng 12 năm 2019.

Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, ĐHĐN tại trường ĐHBK - Thư viện Khoa Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông – ĐHBK

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Các cây cầu trên tuyến đường Phú Lệ được triển khai thi công

và bàn giao đưa vào sử dụng từ những năm 1980. Tuy nhiên từ trước

đến nay do khó khăn về nguồn kinh phí nên không được quan tâm sửa

chữa, khắc phục hư hỏng. Điều này dẫn đến tiềm ẩn nguy cơ gây mất

an toàn giao thông cao.

Hiện tại những cây cầu trên không có tài liệu thiết kế hoặc hồ sơ

hoàn công nào cả. Tuy lưu lượng tham gia trên tuyến thấp nhưng tải

trọng khai thác xe tải là rất lớn vì có mỏ đất khai thác tại thôn Phước

Môn, xã Hải Lệ và mỏ cát sạn tại thôn Như Lệ, xã Hải Lệ. Do vậy việc

xác định sức chịu tải thực tế để quyết định tải trọng khai thác và đề xuất

giải pháp cải tạo, sửa chữa là rất cần thiết.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định năng lực chịu tải của cầu Phú Lệ.

- Đề xuất cắm biển tải trọng khai thác.

- Đề xuất giải pháp cải tạo, sửa chữa.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu là Công trình cầu Phú Lệ.

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Xác định sức chịu tải công trình bằng tính toán lý thuyết và từ

số liệu đo đạc thực nghiệm.

+ Đề xuất cắm biển tải trọng khai thác và giải pháp cải tạo sửa

chữa.

4. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN HỆ THỐNG GIAO THÔNG KHU VỰC THỊ XÃ

QUẢNG TRỊ

1.1. Sơ lược về tình hình kinh tế - xã hội xã Hải Lệ, thị xã

Quảng Trị và xã Hải Phú, huyện Hải Lăng

Xã Hải Lệ nằm ở phía Tây Nam của thị xã Quảng Trị có diện tích tự nhiên 64,75 km2 và xã Hải Phú nằm ở phía Tây Bắc của huyện Hải Lăng, tiếp giáp với thị xã Quảng Trị có diện tích tự nhiên 17,45 km2. Thị xã Quảng Trị thuộc vùng đồng bằng nằm ở phía Nam của tỉnh Quảng Trị có diện tích tự nhiên 72,92 km2.

Thị xã Quảng Trị có Quốc lộ 1A và đường sắt Bắc – Nam đi qua,

có đường thủy nội địa nối chiến khu Ba Lòng với cảng Đông Hà và

cảng Cửa Việt; Là đô thị nằm trên tuyến hành lang kinh tế Đông – Tây

và có các đầu mối giao thông quan trọng là Quốc lộ 1, Quốc lộ 49C,

Tỉnh lộ 580 nối với 2 huyện Triệu Phong, Hải Lăng và các địa phương

trong và ngoài tỉnh.

1.2. Hiện trạng mạng lưới giao thông khu vực thị xã (trong

đó nhấn mạnh khu vực xã Hải Lệ, thị xã Quảng Trị và xã Hải Phú,

huyện Hải Lăng)

Hiện nay hệ thống giao thông trên địa bàn thị xã Quảng Trị gồm

03 tuyến Quốc lộ dài 7,1km, 06 tuyến đường tỉnh dài 8,07km và 61

tuyến đường huyện, đường đô thị dài 54,5km. Ngoài ra còn có các

tuyến đường giao thông nông thôn và giao thông nội phường với tổng

chiều dài 69,2km.

Tuyến đường Phú Lệ thường xuyên vận chuyển vật liệu xây

dựng từ mỏ đất và cát sạn trên địa bàn xã Hải Lệ cung cấp cho các địa

phương trong và ngoài tỉnh. Ngoài ra đây còn là tuyến đường huyết

mạch vận chuyển nông sản của người dân các thôn Phước Môn, Như

Lệ và Tân Mỹ và đảm bảo công tác phòng chống thiên tai, tìm kiếm

cứu nạn trong mùa mưa bão.

1.3. Hiện trạng cầu Phú Lệ tại Km2+5

1.3.1. Vị trí xây dựng: Cầu Phú Lệ nằm trên đường Phú Lệ tại

Km2+5 thuộc xã Hải Lệ, thị xã Quảng Trị, tỉnh Quảng Trị.

1.3.2. Quy mô công trình

- Kết cấu chính:

+ Sơ đồ kết cấu nhịp: gồm 2 nhịp giản đơn L = 2x12,0(m) bằng

dầm thép I550, bản mặt cầu BTCT.

+ Mặt cắt ngang có 6 dầm thép I550 khoảng cách 63cm. Bề rộng

toàn cầu: B=3,7+2x0,15 = 4,0(m). Mố cầu kiểu mố dạng cột bằng

BTCT 20MPa, đá 1x2.

+ Trụ cầu dạng trụ khung BTCT.

- Hoạt tải:

+ Hoạt tải thiết kế cũ: Không cắm biển hạn chế tải trọng.

+ Hoạt tải thiết kế mới: Đề xuất cắm biển tải trọng.

1.3.3. Đánh giá sơ bộ hiện trạng

1.3.3.1. Kết cấu nhịp

Mặt cắt ngang gồm 6 dầm thép có tiết diện I550*180*8(mm)

chiều dài nhịp 12m, các dầm thép không được sơn bảo vệ nên hiện

trạng đã bị ăn mòn rất nhiều, đặc biệt các dầm biên tại vị trí thoát nước

từ bản mặt cầu đã bị thối hết toàn bộ bản biên dưới.

1.3.3.2 Bản mặt cầu

Chiều dày bản mặt cầu 15cm nhỏ hơn chiều dày tối thiểu yêu cầu

22TCN 272-05 và TCVN 11823:2017 là 17,5cm. Bản mặt cầu BTCT

chưa thấy xuất hiện vết nứt và dấu hiệu bất thường về khả năng chịu

lực.

Phía trên bản mặt cầu chỉ bố trí gờ chắn bánh cao khoảng 10cm,

không có lan can tay vịn, không đảm bảo an toàn cho phương tiện lưu

thông. Không bố trí ống thoát nước, nước từ bản mặt cầu chảy qua lỗ

thoát nước và xuống trực tiếp dầm thép gây gỉ biên dưới và sườn dầm

tại vị trí lỗ thoát nước.

1.3.3.3. Kết cấu mố cầu

Mố cầu chưa thấy xuất hiện dấu hiệu bất thường. Tuy nhiên,

bề mặt không được bằng phẳng do cấu tạo ván khuôn.

1.3.3.4. Kết cấu trụ cầu

Nói chung, các trụ chưa xuất hiện dấu hiệu bất thường ảnh

hưởng lớn đến khả năng chịu lực. Tuy nhiên, bề mặt không được bằng

phẳng do cấu tạo ván khuôn.

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI

CÔNG TRÌNH CẦU

2.1. Cơ sở pháp lý đánh giá năng lực chịu tải

Căn cứ Luật Giao thông đường bộ năm 2008.

Căn cứ Luật Xây dựng năm 2014.

Căn cứ Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/5/2015 của Chính

phủ về Quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng.

Căn cứ Thông tư số 26/2016/TT-BXD ngày 26/10/2016 của Bộ

Xây dựng Quy định một số nội dung về quản lý chất lượng và bảo trì

công trình xây dựng.

Căn cứ Thông tư số 03/2011/TT-BXD ngày 06/4/2011 của Bộ

Xây dựng về việc hướng dẫn hoạt động kiểm định, giám định và chứng

nhận đủ điều kiện đảm bảo an toàn chịu lực, chứng nhận sự phù hợp về

chất lượng công trình xây dựng.

Căn cứ Thông tư số 52/2013/TT-BGTVT ngày 12/12/2013 của

Bộ Giao thông vận tải quy định về quản lý, khai thác và bảo trì công

trình đường bộ.

Căn cứ QCVN 41:2016/BGTVT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia

về báo hiệu đường bộ.

2.2. Cơ sở lý thuyết xác định năng lực chịu tải

2.2.1. Các phương pháp thử tải cầu [2]

2.2.1.1. Phương pháp thử tải với tải trọng tĩnh

Những nội lực do tải trọng thử nghiệm gây ra trên các bộ phận

của công trình được thử nghiệm không được nhỏ hơn các trị số sau:

Nội lực do hoạt tải nặng nhất (các xe đặc biệt nặng) chạy trên đường

gây ra.

Trọng lượng các phương tiện vận tải được sử dụng làm tải trọng

thử nghiệm cần được kiểm tra, xác minh trước khi tiến hành công việc.

Sai số về trọng lượng của các tải trọng thử nghiệm này phải nhỏ hơn

5%.

Lần chất tải đầu tiên lên công trình cần tiến hành từ từ, kiểm tra

sự làm việc của kết cấu ở từng giai đoạn theo chỉ số đọc được ở máy

đo. Thời gian lưu tải trọng thử nghiệm ở mỗi vị trí định trước, được xác

định tùy thuộc theo độ ổn định của máy đo: độ sai lệch của biến dạng

quan sát thấy trong 5 phút không được vượt quá 5%.

Việc chất tải thử nghiệm lên các bộ phận của cầu đang khai thác

thực hiện số lần chất tải lập lại 2 đến 3 lần (kể cả lần chất tải lần thứ

nhất), tùy thuộc vào mức độ quan trọng của công trình mà người lãnh

đạo thí nghiệm quyết định.

Vị trí đặt dụng cụ đo đạc phải lựa chọn sao cho sau khi thử

nghiệm có được hình ảnh tương đối đầy đủ về sự làm việc của kết cấu

dưới tác dụng của tải trọng tức thời. Để đo chuyển vị và biến dạng cần

phải chọn những chi tiết và bộ phận kết cấu làm việc nguy hiểm (bất

lợi) nhất dưới tải trọng cũng như các chi tiết và các liên kết cần được

kiểm tra theo kết quả khảo sát hoặc theo các số liệu khác.

2.2.1.2. Phương pháp thử tải với tải trọng động

Tùy theo các nhiệm vụ đặt ra, thử nghiệm động được tiến hành

nhằm:

+ Xác định các đại lượng động do các hoạt tải động thực tế gây

ra.

+ Xác định các đặc trưng động cơ bản của công trình: các tần

số và các dạng dao động riêng, độ cứng động của công trình, các đặc

trưng tắt dần của dao động.

Khi thử cầu bằng tải trọng động phải cho xe chạy qua cầu nhiều

lần với các tốc độ khác nhau để làm rõ tính chất làm việc động của công

trình. Tốc độ xe chạy trên cầu gồm 20, 30, 40, 50 và 60km/h, mỗi loại

tốc độ phải chạy ít nhất 2 lần, tùy thuộc vào mỗi công trình cụ thể mà

người chủ trì thí nghiệm quyết định với mỗi loại tốc độ.

Trong thời gian thử động, bằng các dụng cụ đo đạc tự ghi, cần

phải ghi được các gia tốc và chuyển vị của cầu.

2.2.1.3. Tải trọng thử và các sơ đồ tải trọng

Đối với thử tải động và thử tải tĩnh, tải trọng thử có thể là các xe

được lưu thông trên công trình. Trước khi tiến hành thử tải cần xác định

lại tải trọng thử bằng cân chuyên dụng, sai số cho phép không được

vượt quá 5%.

Tùy theo đặc điểm và yêu cầu của từng công trình mà có nhiều

sơ đồ tải trọng khác nhau. Tuy nhiên, thường có 3 sơ đồ tải trọng chính:

đúng tâm, lệch tâm trái và lệch tâm phải.

2.2.2. Các phương pháp đánh giá cầu [8]

- Đánh giá theo hệ số tải trọng và hệ số sức kháng (LRFR) [1]

[8].

- Đánh giá theo ứng suất cho phép (ASR) [1] [8].

- Đánh giá theo hệ số tải trọng (LFR)[1] [8].

2.2.3. Đánh giá cầu theo hệ số tải trọng và hệ số sức kháng

[7][8]

Đánh giá cầu theo hệ số sức kháng và hệ số tải trọng bao gồm ba

nội dung:

- Đánh giá tải trọng thiết kế.

- Đánh giá tải trọng hợp pháp.

- Đánh giá tải trọng cấp phép.

2.2.3.1. Đánh giá tải trọng thiết kế

Theo phương pháp đánh giá cầu theo hệ số tải trọng và sức kháng

[1][9], tải trọng đánh giá cấp thiết kế là hoạt tải HL93. Tải trọng đánh

giá cấp thiết kế được đánh giá ở 02 cấp độ:

- Độ tin cậy ở cấp độ thiết kế Inventory Rating (viết tắt là IR) kết

cấu cầu có thể sử dụng cầu an toàn trong tuổi thọ thiết kế.

- Độ tin cậy cấp thấp hơn Operating Rating (viết tắt là OR) là

đánh giá với hoạt tải cho phép lớn nhất có thể qua cầu, khi khai thác

không giới hạn ở cấp độ OR sẽ làm giảm tuổi thọ của công trình cầu.

Các cầu đạt với kiểm toán hoạt tải thiết kế ở cấp độ IR (hệ số

đánh giá RF≥1) thì cũng đạt khi đánh giá cho tải trọng thiết kế cấp OR

và mọi tải trọng hợp pháp. Hệ số RF được xác định như sau:

(2.1)

2.2.3.2. Đánh giá tải trọng hợp pháp

2.2.3.3. Đánh giá tải trọng cấp phép

2.2.4. Quy trình đánh giá tải trọng theo phương pháp đánh giá

hệ số tải trọng và hệ số sức kháng [7]

2.2.4.1. Trình tự đánh giá

2.2.4.2. Công thức đánh giá tải trọng

2.2.5. Tính toán khả năng chịu tải C

Đối với trạng thái giới hạn cường độ, C được xác định bởi:

(2.3)

Đối với trạng thái giới hạn sử dụng:

(2.4)

2.2.6. Hiệu ứng tải trọng [1][8]

2.2.6.1. Hiệu ứng tĩnh tải

(2.5)

2.2.6.2. Hiệu ứng hoạt tải

2.3. Xác định sức chịu tải bằng phương pháp lý thuyết

2.3.1. Đặc trưng vật liệu, tiết diện

Bảng 2.3. Các thông số mặt cắt ngang cầu

STT

Các thông số mặt cắt

Đơn vị Ký hiệu

Chiều cao dầm thép

Tại ½ nhịp 550

Chiều dày bản mặt cầu BTCT

150

ℎ1

5 6 7 8 9 10 11

Chiều dày vút Bề rộng vút (Đoạn chìa ra khỏi bản cánh) Bề rộng bản cánh dưới 1 Chiều dày bản cánh dưới 1 Bề rộng bản cánh trên Chiều dày bản cánh trên Chiều cao bụng dầm Chiều dày bụng dầm Bề rộng bản cánh hữu hiệu

mm mm mm mm mm mm mm

180 8 180 8 534 10 630

bf1 tf1 bf3 tf3 hw tw beff

2.3.2. Đặc trưng hình học mặt cắt đoạn giữa dầm

Đặc trưng hình học kết cấu phần trên được tính theo 2 giai

đoạn chủ yếu:

- Giai đoạn 1: Thi công bản mặt cầu (Mặt cắt dầm thép không

liên hợp)

- Giai đoạn 2: Mặt cắt dầm thép liên hợp dưới tác dụng tải trọng

dài hạn (hệ số modun 3n) và mặt cắt dầm thép liên hợp dưới tác dụng

tải trọng ngắn hạn (hệ số modun n).

2.3.3. Sức kháng uốn dương - Trạng thái giới hạn cường độ

2.3.3.1. Xác định mặt cắt đặc chắc hay không đặc chắc

Độ mảnh của bản bụng mặt cắt đặc chắc:

Bản bụng dầm xem là đặc chắc nếu thỏa mãn:

(2.6)

2.3.3.2. Mômen dẻo

Mômen dẻo phải được tính toán bằng mômen đầu tiên của lực

dẻo đối với trục trung hòa dẻo. Để tính toán các lực dẻo trong các phần

thép mặt cắt liên hợp, phải dùng cường độ chảy tương ứng cho cả bản

cánh, bản bụng. Lực dẻo trong các phần bêtông chịu nén của mặt cắt

liên hợp có thể dựa trên khối ứng suất chữ nhật và bỏ qua phần bê tông

chịu kéo.

Vị trí của trục trung hòa dẻo phải được xác định theo điều kiện

cân bằng mà không có lực dọc trục thuần túy.

Bảng 2.11. Bảng thông số mặt cắt ngang

Vị trí mặt cắt

Thông số

Đơn vị

Ls/8

Ls/4 Ls/3 Ls/2

Cánh trên

Thành phần Bản mặt cầu Bản bụng Cánh dưới

beff mm tc mm th mm mm bf3 mm tf3 mm tw mm hw mm bf1 mm tf1 mm bf2 mm tf2

Đầu dầm 630 150 0 180 8 10 534 180 8 0 0

630 150 0 180 8 10 534 180 8 0 0

630 630 630 150 150 150 0 0 180 180 180 8 8 8 10 10 10 534 534 534 180 180 180 8 8 0 0 0 0

8 0 0

2.3.3.3. Bố trí cốt thép dọc trong bề rộng hữu hiệu bản mặt

cầu.

2.3.3.4. Các thành phần lực dẻo

2.3.4. Xác định trục trung hòa dẻo Yp và mômen dẻo Mp

Hình 2.4. Các trường hợp xác định vị trí trục trung hòa dẻo

2.3.5. Mômen chảy

Mômen chảy My ở một mặt cắt liên hợp là mômen gây trạng

thái chảy đầu tiên ở một trong hai bản cánh thép phải lấy bằng tổng các

mô men tác dụng riêng lẻ vào phần thép và các mặt cắt liên hợp ngắn

hạn và dài hạn, bao gồm:

- MD1: Mômen do tải trọng dài hạn tác dụng lên mặt cắt dầm

thép.

- MD2: Mômen do tải trọng dài hạn còn lại tác dụng lên mặt cắt

dầm thép liên hợp (3n).

- MAD: Mômen do tải trọng ngắn hạn tính thêm tác dụng lên

mặt cắt dầm thép liên hợp (n).

→ Mô men chảy của mặt cắt liên hợp: My=MD1+MD2+MAD

2.3.6. Sức kháng uốn dương của mặt cắt liên hợp đặc chắc Sức kháng uốn tính toán: Mr=f*Mn - Mặt cắt đang nghiên cứu nằm trong: một nhịp giản đơn, sức

kháng uốn danh định Mn được tính toán như sau:

- Nếu thỏa mãn Dp < D' thì: Mn=Mp

- Nếu thỏa mãn D'< Dp < 5D' thì:

+ Hoặc Mn=1.3*Rh*My và ko lớn hơn giá trị tính từ hai phương

trình trên

- Yêu cầu về tính dẻo đối với mặt cắt đặc chắc chịu mômen

dương: Dp < 5D'

Trong đó:

-f: Hệ số sức kháng uốn = 1,0

- DP: Khoảng cách từ đỉnh bản mặt cầu đến trục trung hòa dẻo

(mm)

- D': Được tính bằng:

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CẦU PHÚ LỆ TẠI KM2+5 BẰNG THỰC NGHIỆM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TẠO, SỬA CHỮA

3.1. Trình tự và khối lượng thực hiện 3.1.1. Thị sát công trình, đo vẽ hiện trạng cầu cũ Trước khi tiến hành công tác thử tải phải đi thị sát công trình để thu thập thông tin tổng quan về công trình (sơ đồ nhịp, giải pháp thiết kế mố trụ, tải trọng khai thác...), đánh giá sơ bộ những hư hỏng lớn nếu có.

Đo vẽ hiện trạng cầu cũ: Đo vẽ kích thước các bộ phận kết cấu chịu lực chính của công trình (phần lộ thiên) phục vụ công tác tính toán lý thuyết. Điều tra các hư hỏng ở các bộ phận cấu kiện của cầu như vết nứt, bong tróc, các vị trí cong vênh, gỉ, sạt lở tứ nón, ... . Những hư hỏng được miêu tả đầy đủ trong hồ sơ gồm các khuyết tật hư hỏng

đặc trưng được phản ánh bằng phác họa hay chụp ảnh.

3.1.2. Công tác trước khi đặt tải Kiểm tra cường độ bê tông bằng súng bật nẩy kết hợp với siêu

âm để kiểm tra mức độ đồng nhất trong bê tông:

- Bắn bằng súng bật nẩy: mỗi cấu kiện bắn tại 3 khu vực có

diện tích 20x20cm, mỗi khu vực bắn 10 điểm.

- Siêu âm: mỗi cấu kiện đo 3 khu vực với lưới 5x5 điểm đo,

khoảng cách giữa 2 điểm đo liên tiếp bằng 30cm.

- Dầm chủ là dầm thép chữ I nên không tiến hành kiểm tra, chỉ

kiểm tra bản mặt cầu, kết cấu mố và trụ.

3.1.3. Công tác thử tải tĩnh 3.1.3.1. Nguyên tắc thiết kế thế tải - Nguyên tắc thiết kế tải trọng thử với đoàn xe tĩnh - Hoạt tải thử Pthử (số lượng xe, tải trọng xe) - Bố trí xe thử tải, vị trí đo, đà giáo đo. - Tính toán các giá trị ứng suất, độ võng theo tải trọng thử. - Tải trọng thử đặt lên các nhịp theo những sơ đồ chất tải khác nhau để đạt được những hiệu ứng tải bất lợi nhất đối với mỗi mặt cắt cần đo.

- Yêu cầu tải trọng thử 3.1.3.2. Xe thử tải Tải trọng thử trên cầu là một xe tải (Hình 3.2) với khoảng cách

và tải trọng của xe tải đo được thể hiện trên bảng 3.1.

Bảng 3.1. Khoảng cách và tải trọng của xe tải đo

Stt

Biển số xe Khoảng cách trục xe (m)

Tải trọng xe (tấn)

Phương dọc: 3,1

74C-00038

16,39

Phương ngang: 1,68

3.1.4. Công tác thử tải động Cho xe tải trên chạy với tốc độ khác nhau để đo dao động kết cấu nhịp N1và N2. Bố trí các thiết bị để ghi lại biểu đồ gia tốc theo 3 phương tại tiết diện giữa nhịp để xác định tần số dao động, chu kỳ dao

động theo 3 phương và hệ số xung kích của kết cấu nhịp.

Bố trí xe tải chạy với tốc độ lớn và có hãm phanh trên cầu để gây ra hiệu ứng động lớn nhất có thể và ghi lại biểu đồ dao động để xác định tần số dao động, chu kỳ dao động và chuyển vị theo 3 phương cho kết cấu mố M1, M2 và trụ T1.

3.2. Số liệu hiện trường 3.2.1. Xác định cường độ bê tông

Bảng 3.2. Kết quả cường độ bê tông và siêu âm

Kết quả

STT

Cấu kiện

1 2 3 4 5

Bản mặt cầu nhịp 1 Bản mặt cầu nhịp 2 Mố M1 (xà mũ) Mố M2 (xà mũ) Trụ (xà mũ)

Vận tốc siêu âm (m/s) 3.040 3.070 2.878 2.869 2.959

Cường độ BT (MPa) 28,5 28,8 17,6 16,4 16,2 Giá trị vận tốc siêu âm bị ảnh hưởng rất nhiều do bề mặt gồ ghề của kết cấu. Theo điều 5.4.2.1 22TCN 272-05 và 4.2.1 TCVN 11823- 5:2017, cường độ bê tôngcủa dầm chủ và mố trụ lớn hơn yêu cầu tối thiểu (28MPa đối với BT bản mặt cầu và 16MPa đối với mố trụ).

3.2.2. Kết quả thử tải 3.2.2.1. Kết quả thử tải tĩnh đối với kết cấu nhịp N2

Bảng 3.3. Kết quả đo đạc ứng suất tại hiện trường

Độ võng lần 1

Độ võng lần 2

STT

Thế tải

Vị trí

Thiết bị

Hệ số PBN

Có tải

Dỡ tải

Có tải

Dỡ tải

Lệch tâm phải

Đúng tâm

Lệch tâm trái

Độ võng 0,86 0,94 1,49 0,98 2,82 2,57 2,06 2,56 2,25 1,98 1,97 1,11 2,71 1,66 2,13 1,77 1,46 0,68

Độ võng 0,90 0,96 1,60 2,17 2,82 2,73 2,19 2,55 2,16 1,91 1,82 1,13 2,71 1,67 2,21 1,80 1,50 0,63

Trung bình (mm) 0,880 0,950 1,545 1,575 2,820 2,650 2,125 2,555 2,205 1,945 1,895 1,120 2,710 1,665 2,170 1,785 1,480 0,655

0,08 0,09 0,15 0,15 0,27 0,25 0,18 0,22 0,19 0,16 0,16 0,09 0,26 0,16 0,21 0,17 0,14 0,06

23,39 36,88 13,41 35,96 23,18 27,75 24,67 37,56 13,87 36,35 22,25 26,20 25,23 37,84 14,13 36,22 21,90 25,75

22,49 35,92 11,81 33,79 20,36 25,02 22,48 35,01 11,71 34,44 20,43 25,07 22,52 36,17 11,92 34,42 20,40 25,12

Dầm 1 Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 Dầm 5 Dầm 6 Dầm 1 Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 Dầm 5 Dầm 6 Dầm 1 Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 Dầm 5 Dầm 6

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 20

23,34 36,86 13,18 34,21 23,10 27,58 24,56 37,52 13,80 36,36 22,34 26,41 25,22 37,71 14,07 36,18 21,85 25,70

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T1 T2 T3 T4 T5 T6

22,48 35,92 11,69 33,23 20,28 25,01 22,50 34,96 11,55 34,38 20,37 25,30 22,51 36,05 11,94 34,41 20,39 25,02

Bảng 3.4. Kết quả đo đạc chuyển vị tại hiện trường

Chuyển vị lần 1

Chuyển vị lần 2

Vị Trí

ST T

Thế tải

Thiế t bị

Có tải

Dỡ tải

Có tải

Dỡ tải

Chênh lệch

Chuyể n vị đo đạc (mm)

Chên h lệch (%)

Chênh lệch

Lệc h tâm phải

Đún g tâm

Lệc h tâm trái

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Dầm 1 Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 Dầm 5 Dầm 6 Dầm 1 Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 Dầm 5 Dầm 6 Dầm 1 Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 Dầm 5 Dầm 6

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V1 V2 V3 V4 V5 V6

22,48 35,92 11,69 33,23 20,28 25,01 22,50 34,96 11,55 34,38 20,37 25,30 22,51 36,05 11,94 34,41 20,39 25,02

0,86 0,94 1,49 0,98 2,82 2,57 2,06 2,56 2,25 1,98 1,97 1,11 2,71 1,66 2,13 1,77 1,46 0,68

22,49 35,92 11,81 33,79 20,36 25,02 22,48 35,01 11,71 34,44 20,43 25,07 22,52 36,17 11,92 34,42 20,40 25,12

0,90 0,96 1,60 2,17 2,82 2,73 2,19 2,55 2,16 1,91 1,82 1,13 2,71 1,67 2,21 1,80 1,50 0,63

23,34 36,86 13,18 34,21 23,10 27,58 24,56 37,52 13,80 36,36 22,34 26,41 25,22 37,71 14,07 36,18 21,85 25,70

Chuyể n vị trung bình (mm) 0,880 0,950 1,545 1,575 2,820 2,650 2,125 2,555 2,205 1,945 1,895 1,120 2,710 1,665 2,170 1,785 1,480 0,655

0,880 0,950 1,545 1,575 2,820 2,650 2,125 2,555 2,205 1,945 1,895 1,120 2,710 1,665 2,170 1,785 1,480 0,655

Chuyể n vị tính toán (mm) 1,428 1,750 2,023 2,219 2,394 2,478 1,925 2,086 2,121 2,121 2,086 1,925 2,471 2,394 2,212 2,023 1,743 1,421

38% 46% 24% 29% 18% 7% 10% 22% 4% 8% 9% 42% 10% 30% 2% 12% 15% 54%

23,39 36,88 13,41 35,96 23,18 27,75 24,67 37,56 13,87 36,35 22,25 26,20 25,23 37,84 14,13 36,22 21,90 25,75

Bảng 3.5. Kết quả đo tần số và chu kỳ kết cấu nhịp

STT

Số hiệu nhịp

Phương đo dao động

Thiết bị

Tần số dao động riêng đo đạc f (Hz)

Chu kỳ dao động đo đạc T (s)

Ghi chú

Nhịp 1

Nhịp 2

1 2 3

Dọc Ngang Đứng Dọc Ngang Đứng

A47492 A47491 A47490 A47492 A47491 A47490

10,00 13,50 3,60 10,00 12,50 3,70

0,10 0,07 0,28 0,10 0,08 0,27 Bảng 3.6. Kết quả đo chuyển vị động và hệ số xung kích kết cấu nhịp

Vận tốc (km/h)

Stt

Vị trí

Thiết bị

Hệ số xung kích (1+IM)

≈ 0

35

15

1 2

Dầm 1 Dầm 4

V1 V4

1,63 2,05

1,99 2,49

1,22 1,21

1,98 2,46

Số hiệu dầm Nhịp 1 Nhịp 2

Bảng 3.7. Kết quả đo tần số và chu kỳ kết cấu nhịp

Stt

Ghi chú

Tên kết cấu

Phương đo dao động

Thiết bị

Tần số dao động riêng đo đạc f (Hz)

Chu kỳ dao động đo đạc T (s)

Mố M1

Mố M2

1 2 3 4 5 6

Dọc Ngang Đứng Dọc Ngang Đứng

A47491 A47492 A47490 A47491 A47492 A47490

0,07 0,08 0,09 0,10 0,10 0,10

13,50 12,20 11,50 10,00 10,00 10,00

3.2.2.2. Kết quả thử tải động