GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 1/152

GS. TS. NGUYỄN VIẾT TRUNG
GIÁO TRÌNH
KHAI THÁC, KIỂM ðỊNH,
GIA CỐ, SỬA CHỮA CẦU CỐNG

ðẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
HÀ NỘI - 2008

1.4.3. ðiều tra các hư hỏng do rỉ 22

1.4.4. ðiều tra các hư hỏng về mặt cơ học và phá hoại dòn 24

1.4.5. ðối với dầm thép liên hợp bản bê tông cốt thép. 25

1.5. ðiều tra các hư hỏng chung của các kết cấu nhịp bằng bê tông, ñá xây, bê tông cốt thép 25

1.5.1. Phân loại các vết nứt ( hình 1.9) 25

1.6 - ðiều tra các liên kết trong kết cấu thép và bê tông cốt thép. 29

1.6.1. ðiều tra liên kết ñinh tán 30

1.6.4. ðiều tra liên kết hàn 33

1.7. ðiều tra gối cầu. 36

1.7.1 Nguyên tắc chung 36

1.7.2 Các chỉ dẫn cơ bản 37

1.8. ñiều tra mố trụ và móng. 38

1.8.1 ñiều tra vết nứt. 39

1.8.2 ñiều tra về chuyển vị 40

1.9. ñiều tra ảnh hưởng của môi trường ăn mòn ñối với công trình cầu. 41


2.2.2. Ten-xơ-mét dây 62

2.2.3. Ten-xơ-mét ñIện 64

2.2.4. Các phương pháp ño ứng suất trong các bộ phận kết cấu cầu 66

2.3- các máy ño ñộ võng và ño chuyển vị thẳng. 69

2.3.1 máy ño ñộ võng mác-xi-môp. 70

2.3.2 ñồng hồ ño chuyển vị 71

GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 3/152

2.3.3. ñồng hồ ño biến dạng 71

2.3.4 dụng cụ ño góc xoay 72

2.4. nhận xét các kết quả thử tĩnh ñối với cầu 73

2.4.1. xét ñộ võng 73

2.4.2. xét ứng suất 75

2.5. các phương pháp và thiết bị ño thử ñộng ñối với cầu 1

2.5.1. những vấn ñề chung 76


ðÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI 97

CỦA CẦU ðà QUA KHAI THÁC 97

3.1. Khái niệm chung 97

3.2. Công thức chung tính toán ñẳng cấp cầu thép ñường sắt. 98

3.2.1. Xét kết cấu nhịp 98

3.2.2. Xét ñoàn tàu. 99

3.3. Tính ñẳng cấp dầm chủ và hệ dầm mặt cầu 99

3.3.1. Nguyên tắc chung 99

3.3.2. Tính toán cường ñộ theo ứng suất pháp 100

3.3.3. Tính toán cường ñộ theo ứng suất tiếp 103

3.3.4. Tính toán theo cường ñộ của liên kết thép góc bản cánh với bản bụng ( bằng ñinh tán, bu lông
hoặc hàn) 105

3.3.5. Tính toán theo ổn ñinh chung 106

3.3.6. Tính toán theo ñiều kiện ổn ñịnh cục bộ của bản bụng có sườn ñứng tăng cường ở mặt cắt gối
dầm. 109

3.3.7. Tính toán theo ñiều kiện ổn ñịnh cục bộ của bản bụng dầm 109


Page 4/152

3.6.1. Năng lực chịu tải các cấu kiện kết cấu nhịp ñã ñược tăng cường bằng cách thêm thép, ñược xác
ñịnh như sau: 120

3.6.2. Năng lực chịu tải của cấu kiện bị nén, ñã ñược tăng cường bằng gỗ 120

3.7. Các chỉ dẫn thực hành tính toán 121
CHƯƠNG 4: 123

SỬA CHỮA VÀ TĂNG CƯỜNG CẦU 123

4.1. Các giải pháp kết cấu công nghệ sửa chữa kết cấu nhịp cầu thép. 123

4.1.1. Sửa chữa mặt cầu. 123

4.1.2. Thay thế các ñinh tán và bu lông hỏng 123

4.1.3. Sửa vết nứt 125

4.1.4. Sửa chỗ móp méo 126

4.1.5. Sửa cong vênh 126

4.1.6. Sơn lại cầu thép 127


4.5.4. Tính toán tăng cường kết cấu nhịp thép 145

4.6. Tăng cường kết cấu nhịp cầu BTCT, bêtông và ñá xây 146

4.6.1 Thêm cốt thép 146

4.6.2 Dán bản thép ngoài bổ sung 148

4.6.3 Tạo dự ứng lực ngoài bổ sung 148

4.6.4 Về cách tăng cường cầu vòm bêtông và cầu ñá. 149

4.6.5 Tính toán tăng cường cầu BTCT cũ 149

4.7. Các giải pháp kết cấu công nghệ tăng cường mố trụ cầu. 149

4.7.1 Tăng cường trụ 149

4.7.2 Tăng cường mố cầu 150

GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 5/152

CHƯƠNG 1: KHAI THÁC CẦU

1.1.TỔ CHỨC QUẢN LÝ KHAI THÁC CẦU
1.1.1. TỔ CHỨC
Trong lĩnh vực ñường bộ hiện nay, các quốc lộ và cầu cống trên ñó chủ yếu do Cục
ñường bộ Việt Nam quản lý khai thác.Các cấp quản lý ñược phân từ cao xuống thấp như

ðối với cầu lớn như cầu Long Biên có xí nghiệp quản lý khai thác cầu riêng.
Các ñơn vị quản lý cấp dưới nói chung có nhiệm vụ quản lý khai thác cầu ñường,
kiểm tra kỹ thuật của cầu ñường hàng ngày và ñịnh kỳ ñể phát hiện kịp thời các hư hỏng và
sửa chữa ngay. Trong các trường hợp ñặc biệt về kỹ thuật sẽ có sự hỗ trợ của các ñơn vị kỹ
thuật với chuyên môn sâu của các cấp quản lý cao như Sở GTCC,Cục ñường bộ,liên hiệp
ñường sắt và các cơ quan khác của Bộ GTVT.
Vài năm gần ñây, ñối với một số cầu lớn như cầu Thăng Long, Chương Dương, Bến
Thuỷ, các xí nghiệp quản lý cầu có thêm nhiệm vụ thu lệ phí qua cầu.
Cũng từ năm 1990 việc áp dụng máy tính ñiện tử trong các công tác quản lý kỹ thuật
cầu ñường dần dần phát triển. Cục ñường bộ, liên hiệp ñường sắt ñã có nhiều hệ thống máy
tính và các chương trình thích hợp ñể quản lý thống nhất các hồ sơ và kế hoạnh, trạng thái
kỹ thuật hệ thống cầu ñường của mình.Riêng các Sở GTVT thì việc này còn chưa ñược
thực hiện ñông ñều ở các tỉnh.
1.1.2. NHỮNG TÀI LIỆU KỸ THUẬT CẦN THIẾT
Công tác quản lý khai thác cầu trong các ngành ñường sắt vẫn giữ ñược nề nếp và hệ
thống từ ngày mới thành lập nên các văn bản pháp lý, các tài liệu kỹ thuật và tài liệu
nghiệp vụ cho các cán bộ ñều ñược thống nhất và chặt chẽ.
ðối với các ngành ñường bộ tuy chưa có luật ñường bộ Việt Nam nhưng các tài liệu
kỹ thuật và các hướng dẫn có tính pháp lý như các qui trình, qui phạm ñều ñã có. Tuy
nhiên do công tác quản lý còn phân tán nên nói chung các tài liệu có tính pháp lý trong
quản lý ñường bộ ñã thất lạc nhiều, không còn ñủ ở các cấp cơ sở trực tiếp quản lý cầu
ñường. ðây là một khó khăn trong việc nâng cao chất lượng quản lý khai thác cầu ñường
nói chung.
Hiện nay trong phạm vi quản lý của Cục ñường bộ Việt Nam, ñối với các cầu cống
nói chung ñã ñề ra một số chỉ tiêu chính chính cần quản lý kỹ thuật và ñưa vào hệ thống
thông tin trên máy như sau:
- Tên cầu
- Tỉnh
- Tên tuyến
- Lý trình

Nhìn chung, công tác bảo dưỡng duy trì ñịnh ký ñối với các cầu ñường ñã ñược chú
ý nhiều, ñặc biệt trên tuyến ñường sắt Hà Nội -TP Hồ Chí Minh, các cầu dù to nhỏ ñều có
sổ sách theo dõi và ñược dọn dẹp vệ sinh, có kế hoạch sửa chữa, nâng cao hay thay thế nếu
cần thiết.
Trái lại, trong ngành ñường bộ, các cầu nói chung không ñược làm vệ sinh. Do ñó
hiện tượng hư hỏng hệ mặt cầu khe biến dạng, nước ngấm xuống thân dầm gây rỉ thép v.v
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 8/152

có thể gặp ở khắp nơi. Rất ít cầu thép ñược chăm sóc ñúng mực và sơn lại, ngoại trừ các
cầu lớn như cầu Thăng Long.
Cần lưu ý rằng việc làm vệ sinh cho cầu thường xuyên bằng cách quét dọn, thông
cống thoát nước, dùng máy bơm nước với áp lực mạnh xói rửa các vị trí khe biến dạng,
ñầu nhịp và toàn bộ kết cấu nhịp là công việc không ñòi hỏi nhiều thiết bị, vật tư, nhân lực
nhưng có tác dụng hết sức quan trọng ñể kéo dài tuổi thọ và giữ tốt tình trạng kỹ thuật của
cầu.
1.2- CÔNG TÁC ðO ðẠC THEO DÕI CẦU
1.2.1- THEO DÕI TÌNH HÌNH LÒNG SÔNG DƯỚI CẦU.
Do ñiều kiện lịch sử ñể lại, các sông ở miền Bắc thường có ñê viền hai bên bờ, các
sông ở miền Nam và miền Trung thường không có ñê nên nước chảy tràn bờ khi có lũ.
ðiều kiện này ảnh hưởng ñến chế ñộ dòng chảy và các hiện tượng xói mòn, bồi ñắp ở các
khu vực cầu với các ñặc ñiểm khác nhau ở mỗi miền ñất nước. Người quản lý cầu cần lưu
ý vấn ñề này.
Bình thường lòng sông dưới cầu ít có biến ñộng, nhưng những năm gần ñây do nạn
phá rừng bừa bãi và các biến ñộng thời tiết khiến cho các ñiều kiện thuỷ văn ở các miền
ñều khác trước, gây ra những thay ñổi tình hình lòng sông dưỡi cầu. Vì vậy sau hoặc trong
những mùa lũ cần phải theo dõi những biến ñổi của lòng sông dưỡi cầu, ñặc biệt ñối với
cầu lớn và cầu trung.
Những nguyên nhân làm thay ñổi trạng thái lòng sông dưỡi cầu là :

nhịp, mố trụ, móng, ñường ñầu cầu, các công trình phụ khác
Phải căn cứ vào các tài liệu mới ño vẽ này các tài liệu thiết kế hoặc hoàn công cũng
như các tài liệu kiểm ñịnh cũ ñể ñánh giá vị trí chính xác của các bộ phận cầu trong không
gian và chất lượng cầu. Từ ñó nhận xét các nguyên nhân hư hỏng, sự chuyển vị hay biến
dạng của các bộ phận cầu theo thời gian.
1.2.2.1- ðo cao ñộ.
Phải cao ñạc bằng các máy cao ñạc có ñộ chính xác trung bình, sai số trung
phương ± 4mm trên 1km.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 10/152

MNCN
MNTN
Lp=55.0 Lp=55.0
Cù ly lÎ
Mùc n−íc
Cao ®é
lßng s«ng
TN CN

Hình 1.1. Mặt cắt ngang lòng sông dưới cầu
ðối với những cầu mà qua ñiều tra phát hiện ñang biến dạng lớn và có nhiều nghi
vấn cần dùng loại máy cao ñạc ñộ chính xác cao như Ni - 004 với sai số trung phương ±
5mm trên 1 km.
Phải ño ít nhất 2 lần từ các cọc mốc khác nhau ñể giảm sai số. Trong số ño ñạc cần
ghi rõ ñiều kiện ño: thời tiết, nhiệt ñộ khí quyển v.v
Các vị trí ñặt mia ñược ñánh dấu sơn ñỏ và ghi chú trong bản vẽ cũng như bản thuyết
minh công tác cao ñạc.
Các dàn chủ ñược cao ñạc ở mạ dàn thượng lưu cũng như dàn hạ lưu. Mia phải ñược

Quy ước ño trục dọc kết cấu nhịp là ñường ñi qua ñiểm của hai dầm ngang hai ñầu
nhịp.
Mặt bằng của kết cấu nhịp thường ñược vẽ theo các vị trí tâm nút dàn ở ñộ cao có
mặt phẳng phần xe chạy. Khi có ñiều kiện nên ño cả mặt bằng của hai mặt phẳng biên trên
và biên dưới của dàn. Từ ñó sẽ phân tích mức ñộ biến dạng ngang của kết cấu dưới tác
dụng cuả tĩnh tải.
Sau khi ño vẽ mặt bằng dàn chủ nếu phát hiện thấy các lỗ sai lệch ñột ngột của các
nút dàn riêng lẻ nào ñó có với vị trí thiết kế của nó thì cần kiểm tra kỹ bổ sung ngay về tình
trạng hệ liên kết dọc và hệ liên kết ngang của dàn chủ.
Khi kiểm tra phát hiện các sai lệch lớn của vị trí các bộ phận kết cấu nhịp trên mặt
bằng thì cần kiểm toán ảnh hưởng của các sai lệch ñó ñến ñiều kiện chịu lực (sự quá tải)
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 12/152

của các bộ phận kết cấu. Riêng ñối với cầu dàn có ñường xe chạy dưới thì phải kiểm tra
thêm về khổ giới hạn thông xe.
1.2.2.2.2 -ðo vẽ mặt cắt mố trụ, ñường ñầu cầu.
Yêu cầu ño vị trí các ñiểm ñặc trưng ñể có thể vẽ ñúng hình dạng thực tế cơ bản của
từng mố trụ trên mặt bằng.
Khi ño vẽ cần ñối chiếu với các hồ sơ lưu trữ ñể nhận xét. ðối với ñường ñầu cầu chỉ
cần vẽ sơ hoạ và mô tả nếu có ñường cong.
1.2.2.3 - ðo vẽ các mặt cắt ngang của các bộ phận kết cấu.
ðối với các bộ phận kết cấu bằng thép, ñặc biệt là dàn thép, phải ño ñạc kích thước
mặt cắt ngang thực tế của các bộ phận chịu lực: các thanh dàn chủ, dầm dọc, dầm ngang,
hệ liên kết, gối cầu v.v Chú ý ghi rõ chiều dày thép còn lại sau khi bỏ phần rỉ.
Trường hợp có ñủ hồ sơ cũ thì chỉ cần ño ñạc một số bộ phận nghi ngờ hoặc bị rỉ
nặng cần kiểm tra xem xét kết cấu thực có giống với kích thước trong hồ sơ cũ hay không.
Nếu chúng giống nhau về cơ bản thì không cần ño tỉ mỉ.
Dụng cụ ño là thước thép, thước cặp, các thước ño khe hở, dây dọi, ê-ke thép.

- Chiều cao các thanh ñứng của dàn.
- Cao ñộ ñỉnh dầm dọc ở 2 ñầu, sát với dầm ngang của mỗi khoan dàn chủ.
- Cao ñộ tại các ñiểm mạ hạ (hoặc mạ thượng ) của dàn thượng lưu và dàn hạ lưu
(ở hai ñầu dầm ngang sát bản nút dàn).
- Cao ñộ ñỉnh ray tại các ñiểm phía trên các dầm ngang.
- Cao ñộ tìm gối ở cao ñộ kê gối.
- Cao ñộ các ñỉnh mũ mối, trụ, ñộ dốc ở ñó.
- Cao ñộ ñỉnh tường trước và ñỉnh tường cách mố.
- Cao ñộ vai ñường hai ñầu cầu.
- Cao ñộ ñịnh chóp nón hai mố.
- Chiều dài mố.
- ðộ dốc nón hai mố, vị trí chân nón mố.
- Cao ñộ mức nước cao nhất, thấp nhất trong ngày ñiều tra.
- Cao ñộ mức nước lũ cao nhất lịch sử.
- Loại ray, loại tà vẹt trên cầu.
- Ghi chú về mốc cao ñạc và các cọc mốc ñịnh vị ñã dùng ñể ño ñạc.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 14/152

1290
7x500 5x500
1210
§iÓm ®Çu ®o¹n cong §iÓm cuèi ®o¹n cong
6000
Hình 1.2. Ví dụ cách ño thanh bị cong vênh
1.2.2.4.2. Bản vẽ bố trí chung mặt bằng.
Yêu cầu thể hiện:
- Sơ họa ñường ray hai ñầu cầu, trên cầu, ñường công hay ñường thẳng.
- ðường tim dọc hai mố.

- Chiều dài và ñường kính thớt gối
- Chiều dài và ñường kính các con lăn.
- Số lượng và khoảng cách giữa các con lăn, bề rộng con lăn cắt vát ( nếu có ).
- Cấu tạo gối cao su - thép ( nếu có ).
- Các kích thước của các bệ kê gối.
1.3. BẢO DƯỠNG MẶT CẦU VÀ ðƯỜNG ðẦU CẦU.
Quy ước coi việc kiểm tra bảo dưỡng mặt cầu có liên quan ñến các bộ phận kết cấu
sau:
- Các lớp phủ phần xe chạy cầu ô tô.
- Các kết cấu, ray, tà vẹt, phụ kiện, ba lát của cầu ñường sắt.
- Các hệ thống thoát nước mặt cầu ( ống nước ).
- Vỉa hè, lan can, rải phân cách, rải bảo vệ.
- Các cột ñèn trên cầu và ñường ñầu cầu.
- Các khe biến dạng.
- Các bản quá ñộ
- Các biển báo cho giao thông trên cầu và giao thông ñường thuỷ dưới cầu.
Hầu hết các cầu ở Việt Nam ñều có hư hỏng ở ống thoát nước và khe biến dạng. Tình
trạng ñất, rác làm tắc ống và bịt kín khe biến dạng là nguyên nhân chính, mặt khác về thiết
kế vẫn chưa chú ý ñúng mức. Do ống nước hỏng nên nước ngấm ñọng gây ra suy thoái bê
tông mặt cầu và bê tông dầm, gây rỉ nặng cho các bộ phận dầm thép làm giảm ñộ bền và
tuổi thọ cầu. ðặc biệt ở các cầu BTCT cũ của ñường sắt, nước ñọng trong máng ba lát lâu
ngày suy thoái nặng cho bê tông.
Hư hỏng phổ biến nữa trên các cầu ñường bộ và các lớp phủ mặt cầu bị bong tróc,
mất hết ñộ dốc ngang thoát nước mặt cầu, gây ra các hóc lóm chứa nước mà không ñược
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 16/152

sửa chữa kịp thời khiến cho các hư hỏng ngày càng phát triển rộng ra và nặng thêm ñến lúc
buộc phải sửa chữa thì chi phí sửa chữa cao.

GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 17/152

+ Xác ñịnh cường ñộ thực tế của bê tông ở từng bộ phận ñặc trưng của thép, của cốt
thép.
+ Tìm hiểu cách bố trí cốt thép thực tế trong bê tông.
Các hư hỏng, khuyết tật của kết cấu nhịp thép ñược phân nhóm theo các dấu hiệu
sau:
- Dạng bề ngoài của hư hỏng.
- Tốc ñộ phái triển hư hỏng cho ñến lúc phái hiện kết cấu.
- Mức ñộ nguy hiểm của hư hỏng.
- Vị trí của hư hỏng.
- Sự phân bố các hư hỏng (mật ñộ xuất hiện của chúng).
1.4.1. NHẬN DẠNG CÁC HƯ HỎNG.
Theo dạng bề ngoài của hư hỏng, cần phân biệt:
- Sự lỏng các ñinh tán, ñứt ñầu mũ ñinh tán
- Hư hỏng mỏi, thể hiện qua các vết nứt trong các bộ phận.
- Rỉ thép.
- Mất ổn ñịnh cục bộ hoặc ổn ñịnh chung của các bộ phận riêng lẻ hoặc các phần
của chúng.
- Các vết nứt.
- Cong vênh, biến dạng về hình dạng các bộ phận kết cấu.
Theo tốc ñộ phát triển ñến giai ñoạn nguy hiểm, cần phân biệt:
- Các hư hỏng phát triển 1 cách tức thời ñột ngột ( các vết nứt khi phá hoại dàn;
sự mất ổn ñịnh và v.v )
- Các hư hỏng phát triển nhanh( ví dụ các vết nứt do mỏi).
- Các hư hỏng phát triển dần dần (lỏng bu lông, lỏng ñinh tán, rỉ ).

Theo mức ñộ nguy hiểm của hư hỏng, cần phân biệt rỗ các loại:

- Khổ giới hạn trên cầu cầu không ñủ.
- ðặc ñiểm tác ñộng bất lợi của hoạt tải ñoàn tàu.
1.4.2. ðIỀU TRA CÁC HƯ HỎNG DO MỎI.
Phá hoại mỏi xảy ra do sự phát triển dần dần các vết nứt trong thép.
Cần chú ý phát hiện các vết nứt mỏi ở các vùng chịu lực cục bộ, nơi có ứng suất tập
trung lớn nhất.
1.4.2.1. ðối với thanh dàn.
Các hư hỏng mỏi nặng nhất thường xuất hiện trong các thanh chéo gần giữa nhịp của
các loại dàn chủ ñinh tán. Tại ñó cần tìm vết nứt mỏi ñầu từ vùng ứng suất tập trung cao
nhất ở hai mép lỗ hàng ñinh thứ nhất và hàng ñinh thứ hai ñếm từ giữa thanh chéo của dàn.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 19/152

Thông thường vết nứt sẽ phát triển theo hướng ngang tới trục dọc của thanh dàn, vết nứt sẽ
qua các lỗ ñinh. ðôi khi ñầu vết nứt ỏ vị trí khoảng 1/5 ñường kính lỗ ñinh dọc theo trục
của thanh chéo, hướng về ñầu thanh.
ðể ñiều tra vết nứt mỏi phải kết hợp với việc phát hiện các ñinh tán bị hỏng. Sự xuất
hiện vết nứt mỏi luôn luôn ñược báo trước bằng hiện tượng lỏng ñinh tán nối các cấu kiện
ñó. Cần chú ý là trong các thanh chéo và thanh ñứng có các ñinh tán chịu cắt hai mặt thì ít
phát hiện thấy hư hỏng mỏi ở liên kết.
1.4.2.2. ðối với các thanh của hệ liên kết giữa các dàn chủ nên tìm vết nứt mỏi tại các mép
lỗ ñinh liên kết chúng vào bản nút. Lưu ý là các hư hỏng này làm cho giao ñộng của hệ liên
kết tăng thêm rõ rệt khi tàu chạy qua cầu và người ñiều tra có thể dễ dàng phát hiện.
1.4.2.3. ðối với các dầm hệ mặt cầu cần lưu ý rằng hư hỏng do mỏi là một trong các hư
hỏng phổ biến nhất và phát triển mạnh nhất trong dầm dọc, dầm ngang và hướng liên kết
của chúng với nhau.
Vết nứt thường gặp là vết nứt ở cánh nằm ngang của thép góc cánh trên của dầm dọc,
nó xuất hiện lúc ñầu ở bên dưới vệt gần sống thép góc này và phát triển theo sống ñó rồi
thay ñổi hướng ñi ngang với dầm dọc. Hiệu quả là cánh thép góc dưới tà vẹt bị cong vênh

VÕt nøt

2
3
1

Hình 1.3. Vết nứt do mỏi ở thanh xiên của dàn Hình 1.4. Vết nứt do mỏi ở bản bụng dầm dọc
1. Dầm ngang; 2. Dầm dọc; 3. Vết nứt
VÕt nøt

2
3
41

Hình 1.5. Vết nứt do mỏi ở thép góc cánh của
dầm dọc
Hình 1.6. Vết nứt do mỏi ở bản cá
1. Bản cá; 2. Dầm ngang;
3. Dầm dọc; 4. Vết nút
1.4.2.5. ðối với bản gá cần tìm vết nứt mỏi do ứng suất pháp quá lớn gây ra bởi mô men
uốn trong liên kết dầm dọc với dầm ngang. Các vết mỏi này thường gặp ở mép lỗ ñinh
hàng thứ nhất hay hàng thứ hai, ñếm từ dầm ngang. Biểu hịên báo trước sự xuất hiện của
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 21/152

chúng là sự lỏng các ñinh tán lên bản gá. Như vậy lúc ñiều tra cần xem xét toàn diện kết
hợp với việc kiểm tra ñinh tán.
Hình 1.7. Vết nứt
do mỏi ở thép góc

rạn nứt của lớp sơn phủ.
Có thể dùng máy dò siêu âm, máy Rơn ghen và máy dò kiểu từ ñiện ñể dò các vết
nứt rạn này.
Trong ñiều kiện thì sát có thể dùng các dụng cụ ñơn giản: Trên ñoạn mà quan sát
thấy nghi ngờ thì cần cạo sạch hơn vào vết rỉ, ñánh sạch bằng giấy nhám rồi bôi nhanh
dung dịch 10-15% axit nitoric lên bề mặt, sau ñó rửa bề mặt bằng nước, làm khô rồi dùng
kính lúp phóng ñại ñể tìm và dò vết nứt. ðôi khi có thể dùng ñục nhỏ, sắc ñể bạt ñi một lớp
phôi mỏng trên bề mặt dọc theo ñường nứt lờ mờ ñể phát hiện kỹ hơn. Cũng có thể dò theo
ñường nứt với một mũi kim nhọn cứng.
Có thể dùng dung dịch chất nhờn màu ñỏ dò vào vùng nghi ngờ, dung dịch này sẽ
thấm sâu vào và ñi lan theo vết nứt, giúp cho người ñiều tra dễ phát hiện vết nứt hơn.
1.4.3. ðIỀU TRA CÁC HƯ HỎNG DO RỈ.
1.4.3.1. Cần phân biệt hai dạng rỉ là :
- Rỉ bề mặt: Vết rỉ phân bố tương ñối ñồng ñều trên bề mặt cấu kiện thép.
- Rỉ cục bộ: Vết rỉ xuất hiện cục bộ và thường phát triển sâu.
Loại rỉ bề mặt thường có chủ yếu ở thanh biên dàn chủ và bản cánh các dầm dọc,
dầm ngang, các thanh của hệ liên kết giữa các dàn chủ hoặc giữa các dầm dọc.
Cần phát hiện các vết rỉ cục bộ ở các cấu kiện phần xe chạy. ðối với dầm dọc nên
tìm vết rỉ cục bộ ở bản nằm ngang cánh trên hoặc cánh nằm ngang của thép, góc cánh trên
tại chỗ chúng tiếp xúc với tà vẹt. Nơi ñó lớp sơn thường bị hỏng sớm và có ñộ ẩm lưu cữu.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 23/152

1.4.3.2. ðối với các kết cấu nhịp có ñường xe chạy trên: Các thanh và nút dàn này thường
bị nhiễm rác bẩn và bị rỉ nặng hơn so với các kết cấu nhịp có ñường xe chạy dưới( cùng có
mặt cầu trần).
Trong kết cấu nhịp chạy dưới có mặt cầu trần thì các bộ phận ở thấp hơn mặt xe chạy
thường bị rỉ nặng hơn và phải kiểm tra kỹ.
1.4.3.3. Trong các nút của hệ liên kết dọc nối với thanh biên dàn chủ và với dầm dọc

Khi cần thiết có thể lấy mẫu sản phẩm rỉ ñem về phòng thí nghiệm ñể phân tích hoá
học.
1.4.4. ðIỀU TRA CÁC HƯ HỎNG VỀ MẶT CƠ HỌC VÀ PHÁ HOẠI DÒN.
Các hư hỏng cơ học thường xuất hiện trong thời gian khai thác cầu do tàu xe chạy va
quệt vì khổ giới hạn thiếu. Cũng có thể do lỗi chế tạo và lắp dựng. Có rất nhiều hư hỏng cơ
học do bom ñạn gây ra trong chiến tranh.
Khi ñiều tra cần phân biệt các dạng hư hỏng cơ học sau ñây:
+ ðứt các bộ phận ñơn lẻ
+ Cong vênh, méo cục bộ
Các lỗ thủng, vết lóm, vết dập
Phải ñiều tra kỹ mọi bộ phận có hư hỏng cơ hoc. Mức ñộ nguy hiểm của chúng ñược
ñánh giá tuỳ trường hợp cụ thể theo kích thước hư hỏng, trạng thái ứng suất và sự thay ñối
trạng thái ứng suất ñó do có hư hỏng.
1.4.4.1. ðối với các bộ phận bị va ñập phải ñiều tra kỹ tìm vết nứt ở vùng bị va ñập trực
tiếp và vùng bị biến dạng cưỡng bức. Trong các bộ phận bị cong vênh thường có ứng suất
dư, nếu có là bộ phận chịu nén mà lại cong vênh thì khả năng chịu lực sẽ giảm nhiều do bị
uốn dọc.
Các chỗ cong vênh ñược ño theo chỉ dẫn ở mục 1.2.2.4.
Nếu ñường tên của chỗ cong vênh ỏ cấu kiện bị nén lớn hơn 1/7 bán tính quán tính
mặt cắt trong mặt phẳng cong vênh, còn trong cấu kiện bị kéo mà ñại lượng nói trên lớn
hơn 1/10 chiều cao mặt cắt thì phải tính toán lại xem có cho phép ñể nguyên sự công vênh
mà vẫn cho thông xe hay không. Nếu không ñược thì cần kiến nghị về việc tăng cường sửa
chữa và theo ñặc biệt ngay.
1.4.4.2. Cần ñặc biệt lưu ý các thanh bị nén ở mặt cắt tổ hợp mà bị hư hỏng cong vênh
ñồng thời ở hệ thanh giằng, bản giằng giữa các nhánh của cấu kiện. Phải tính toán lại ngay
và nếu phải gia cố ngay.
GS.TS. Nguyễn viết Trung- Gíao trình Khai thác, Kiểm ñịnh, Gia cố, Sửa chữa cầu cống

Page 25/152