BO CO KT QU KIM NH CU ễI
CNG HO X HI CH NGHA VIT NAM
c lp - T do - Hnh phỳc
***
BO CO KT QU KIM NH
CU ễI
HUYN T LIấM - THNH PH H NI
I. CN C LP BO CO KT QU KIM NH:
- Căn cứ Quyết định số 234/QĐ-SGTVT ngày 19 tháng 03 năm 2012 của Sở
Giao thông vận tải về việc phê duyệt danh mục phân bổ kinh phí kiểm định cầu
năm 2012
- Căn cứ công văn số: 683/SGTVT-KHT ngày 26 tháng 03 năm 2012 của
Sở Giao thông vận tải về việc chấp thuận đơn vị t vấn dự kiến thực hiện công
tác kiểm định cầu năm 2012.
- Căn cứ Quyết định số: 54/QĐ-BQL ngày 21 tháng 05 năm 2012 của Ban
quản lý dự án duy tu hạ tầng giao thông về việc phê duyệt đề cơng dự toán
kiểm định các cầu: cầu Đồng Mô (Quốc lộ 21); cầu Hòa Lạc (Quốc lộ 21); cầu
Trì (Phố Vân Gia); cầu Đôi (huyện Từ Liêm).
- Căn cứ Quyết định số 536/QĐ-SGTVT ngày 28 tháng 05 năm 2012 của Sở
Giao thông vận tải về việc duyệt kế hoạch đấu thầu gói thầu: T vấn kiểm định
cầu của 11 công trình kiểm định năm 2012 trên địa bàn thành phố Hà Nội.
- Căn cứ Quyết định số: 269/QĐ-SGTVT ngày 12 tháng 06 năm 2012 của Sở
Giao thông vận tải về việc phê duyệt kết quả trúng chỉ định thầu các gói thầu:
T vấn kiểm định cầu của 11 công trình kiểm định cầu năm 2012 trên địa bàn
thành phố Hà Nội.
- Căn cứ hợp biên bản Thơng thảo hợp đồng số 139/2012/TTHĐ-KĐC ngày
28 tháng 05 năm 2012 giữa Ban quản lý dự án duy tu hạ tầng giao thông với
Công ty TNHH Giao thông vận tải về việc kiểm định các cầu: cầu Đồng Mô
(Quốc lộ 21); cầu Hòa Lạc (Quốc lộ 21); cầu Trì (Phố Vân Gia); cầu Đôi
(huyện Từ Liêm).
- Căn cứ hợp đông kinh tế số 182/2012/HĐKT ngày 12 tháng 06 năm 2012
tr cú 3 ct vuụng, mt ct ct ca tr T1 l 45 x 45 (cm), tr T4 l 35 x 35
(cm). Hai tr T2, T3 mi tr gm 2 ct trũn.
2
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
− Cầu đang khai thác với biển hạn chế tải trọng 8
T
.
III. HIỆN TRẠNG CẦU:
Cầu được thi công hoặc cả thiết kế với nhiều khiếm khuyết như:
+ Có nhiều lỗ khoan trên dầm chủ, có lẽ thép dầm chủ được tận
dụng từ thép cũ;
+ Dầm ngang kích thước không đều nhau;
+ Thép góc làm dầm dọc kích thước không đều nhau;
+ Các đường hàn không đều, đường hàn lồi lõm;
+ Bản mặt cầu đáy không phẳng, có chỗ bêtông rỗ, lồi lõm,
chiều dày lớp bêtông bảo vệ không đủ;
+ Có 4 trụ nhưng có đến 2 kiểu trụ : T1 và T3 có 3 thân cột
vuông, T2 và T4 có 2 thân cột tròn. Kích thước cột vuông của
trụ T1 và T4 cũng khác nhau;
Các hư hỏng hiện có trên cầu :
+ Dầm thép bị gỉ nhẹ, dầm biên thượng lưu và hạ lưu bị gỉ nhiều
hơn.
+ Đáy bản nhất là phần hẫng của hai dầm biên bị vỡ bêtông để lộ
cốt thép, cốt thép lộ ra đã bị gỉ. Nguyên nhân là do chiều dày
lớp bêtông bảo vệ không đủ, nước và hơi ẩm thấm vào làm gỉ
cốt thép, cốt thép bị gỉ trương nở thể tích đẩy nứt và đẩy vỡ
lớp bêtông bên ngoài.
+ Mặt đường bị mòn, nhiều ổ gà nhất là ở nhịp N1 và nhịp N2,
lớp phủ không đều, thoát nước không tốt nên khi mưa nước
− Mỗi nhịp có 5 x 2 = 10 điểm đo
Toàn cầu có 10 x 2 = 20 điểm đo ứng suất dầm chủ.
T11
T12
T21
T22
T31
T32
T41
T42
T51
T52
Hình 1: Bố trí điểm đo ứng suất dầm chủ
4
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
4.2. Đo độ võng dầm chủ: ( hình 2)
− Đo độ võng dầm chủ tại mặt cắt giữa hai nhịp N1 và N5.
− Trên mỗi dầm bố trí 1 điểm đo, ký hiệu điểm đo ( của một mặt cắt) từ dầm
thượng lưu đến dầm hạ lưu lần lượt là V
1
, V
2
, . . V
5
.
− Mỗi nhịp có 5 x 1 = 5 điểm đo.
Toàn cầu có 5 x 2 = 10 điểm đo độ võng dầm chủ.
V1 V2 V3 V4 V5
Hình 2: Bố trí điểm đo độ võng dầm chủ
);
+ Nằm ngang dọc cầu (A
3
).
− Toàn cầu có 3 x 1 = 3 điểm đo dao động và chuyển vị mố.
A
1
A
3
2
A
Hình 4: Bố trí điểm đo dao động và chuyển vị mố
4.5. Đo dao động và chuyển vị trụ: ( hình 5)
− Đo dao động và chuyển vị 2 trụ T3 và T4.
− Trên đỉnh xà mũ mỗi trụ bố trí 3 điểm đo dao động và chuyển vị theo 3
phương:
+ Thẳng đứng (P
1
);
+ Nằm ngang dọc cầu (P
2
);
+ Nằm ngang ngang cầu (P
3
).
Toàn cầu có 3 x 2 = 6 điểm đo dao động và chuyển vị trụ.
6
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
P1
L/2
4
4
1.2
1.6
1.2
0.5
1.61.9
a)
b)
c)
L
L/2
Hình 6: Sơ đồ tải trọng I
a- Xếp xe theo phương dọc cầu;
b- Theo phương ngang cầu xếp xe đúng tâm (sơ đồ Ia);
c- Theo phương ngang cầu xếp xe lệch tâm (sơ đồ Ib).
5.2.2. Sơ đồ tải trọng II:
8
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
− Sơ đồ tải trọng II để đo dao động kết cấu nhịp, dao động và chuyển vị mố,
trụ.
− Cho xe chạy qua cầu với vận tốc 15 đến 20 km/h, xe chỉ dừng lại khi
không còn ảnh hưởng đến đại lượng đo.
VI. KẾT QUẢ ĐO:
6.1. Kết quả đo ứng suất dầm chủ:
Đo ứng suất dầm chủ ở mặt cắt giữa hai nhịp N1 và N5. Kết quả đo cho
trong bảng 1 và 2, trong đó ứng suất được tính theo đơn vị daN/cm
2
Ghi chú
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB
Ia
T
11
2.25 2.625 2.25 2.375 49.88
T
12
0.25 0.25 0.125 0.208 0.60
T
21
5.50 5.75 5.875 5.708 119.87
T
22
0 0.25 0.25 0.250 0.73 Loại 0
T
31
5.375 4.75 4.75 4.958 104.12
T
32
0.25 0.375 0.50 0.375 1.09
T
41
6.50 5.50 6.125 6.042 126.87
T
42
0.50 0.375 0.50 0.458 1.33
T
51
2.125 2.25 2.50 2.292 48.12
0.50 0.75 0.50 0.583 1.69
T
51
6.50 6.50 6.75 6.583 138.25
T
52
0.375 0.50 0.75 0.542 1.57
Bảng 2
KẾT QUẢ ĐO ỨNG SUẤT DẦM CHỦ Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N5
Sơ đồ
TT
Điểm đo
Biến dạng tương đối ε x 10
-5
Ứng suất
(daN/cm
2
)
Ghi chú
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB
Ia
T
11
1.875 2.25 1.75 1.958 41.12
T
12
0.25 0 0 0 0 Loại 0.25
T
21
4.50 4.75 5.50 4.917 103.25
3.25 3.50 3.25 3.333 70
T
22
0.125 0.125 0 0.125 0.36 Loại 0
T
31
4.75 4.50 4.25 4.500 94.50
T
32
0.25 0.25 0.375 0.292 0.85
T
41
7.50 6.875 6.50 6.958 146.12
T
42
0.125 0.50 0.625 0.563 1.63
T
51
8.25 8.5 8.75 8.500 178.50
10
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
T
52
0.25 0.25 0.50 0.333 0.97
Nhận xét kết quả đo ứng suất dầm chủ:
− Ứng suất lớn nhất đo được ở đáy dầm thép nhịp N1 (11m) :
+ Sơ đồ tải trọng Ia : 126,87 daN/cm
2
;
Khi xét đến :
+ Ứng suất do tĩnh tải tính toán giai đoạn I : 429,27 daN/cm
2
;
+ Ứng suất do tĩnh tải tính toán giai đoạn II : 102,59 daN/cm
2
;
+ Hệ số xung kích của hoạt tải 1,3281 ;
+ Hệ số tải trọng của hoạt tải 1,4
Có ứng suất tổng cộng bất lợi nhất :
б
tc
= 429,27 + 102,59 + 178,50.1,3281.1,4 = 863,52 daN/cm
2
,
nhỏ hơn cường độ tính toán của thép R
u
= 1785 daN/cm
2
.
− Ở các dầm chủ ứng suất đo được tại đáy bản (theo phương dọc cầu) hoặc
bằng không hoặc là ứng suất kéo ( với giá trị nhỏ) trục trung hòa của mặt
11
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
cắt giữa nhịp nằm trong phạm vi bản BTCT nhưng trùng hoặc rất gần đáy
bản.
6.2. Kết quả đo độ võng dầm chủ:
Đo độ võng dầm chủ tại mặt cắt giữa hai nhịp N1 và N5. Kết quả đo cho
trong bảng 3 và 4.
V
1
50 45.50 47 47.50 0.475
V
2
79.50 76 25 77.75 0.778 Loại 25
V
3
90 84 89 87.67 0.877
V
4
129 126 125.50 126.83 1.268
V
5
133 129 131 131 1.310
Bảng 4
KẾT QUẢ ĐO ĐỘ VÕNG DẦM CHỦ Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N5
Sơ đồ
TT
Điểm đo
Số chênh lệch ( vạch )
Độ võng
(mm)
Ghi chú
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB
12
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
Ia
V
Nhận xét kết quả đo độ võng dầm chủ:
− Độ võng lớn nhất đo được ở mặt cắt giữa nhịp N1:
+ Sơ đồ tải trọng Ia : 1,050 mm;
+ Sơ đồ tải trọng Ib : 1,310 mm ;
Theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn có f
max
= 1,310mm,
nhỏ hơn độ võng cho phép
[ ]
10600
26,50
400 400
tt
l
f mm= = =
.
Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 có f
max
(1+IM)= 1,310.1,25 =
1,638mm, nhỏ hơn độ võng cho phép
[ ]
l 11000
f 13,75mm
800 800
= = =
.
− Độ võng lớn nhất đo được ở mặt cắt giữa nhịp N5:
+ Sơ đồ tải trọng Ia : 0,907 mm;
+ Sơ đồ tải trọng Ib : 1,013mm ;
Theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn có f
KẾT QUẢ TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THỰC ĐO
CHO CÁC DẦM Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N1
Sơ đồ
TT
Dầm
Độ võng Hệ số
PBN
Sơ đồ
TT
Dầm
Độ võng Hệ số
PBN
mm mm
Ia
1 0.867 0.1840
Ib
1 0.475 0.1009
2 1.048 0.2225 2 0.778 0.1653
3 0.913 0.1938 3 0.877 0.1863
4 1.050 0.2229 4 1.268 0.2693
5 0.833 0.1768 5 1.310 0.2782
Bảng 6
KẾT QUẢ TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THỰC ĐO
CHO CÁC DẦM Ở MẶT CẮT GIỮA NHỊP N5
Sơ đồ
TT
Dầm
Độ võng Hệ số
PBN
Sơ đồ
0.877
0.2693
0.2782
d)
0.1009
0.1653
0.1863
1.268
1.310
15
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
Hình 7: Biểu đồ độ võng và phân bố ngang ở mặt cắt giữa nhịp N1
a. Biểu đồ độ võng khi xếp tải đúng tâm
b. Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải đúng tâm
c. Biểu đồ độ võng khi xếp tải lệch tâm
d. Biểu đồ phân bố ngang khi xếp tải lệch tâm
a)
0.867
0.855
0.788
0.907
0.475
b)
c)
0.207
0.510
0.948
1.013
d)
− Độ võng nhỏ nhất Z
min
;
− Hệ số xung kích thực đo (1 + µ).
Bảng 7
KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG KẾT CẤU NHỊP
Nhịp Phương đo dao động f (Hz) T (s) Z
max
(mm) Z
min
(mm)
(1+µ)
N4
Thẳng đứng 9.3023 0.1075 0.341 0.175 0.3217
Nằm ngang ngang cầu 7.4239 0.1347
Nằm ngang dọc cầu 7.0373 0.1421
N5
Thẳng đứng 9.8814 0.1012 0.255 0.129 1.3281
Nằm ngang ngang cầu 7.8125 0.1280
Nằm ngang dọc cầu 7.1582 0.1397
Nhận xét kết quả đo dao động của kết cấu nhịp:
− Chu kỳ dao động tự do thẳng đứng của kết cấu nhịp :
+ Nhịp N4 : 0,1075s;
+ Nhịp N5 : 0,1012s;
không nằm trong phạm vi hạn chế quy định trong quy trình (0,30s ÷ 0,70s
theo quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79 ;
0,45s ÷ 0,60s theo quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô 22TCN 243-98).
− Chu kỳ dao động tự do nằm ngang ngang cầu của kết cấu nhịp:
+ Nhịp N4 : 0,1347s;
+ Nhịp N5 : 0,1280s;
M5
Thẳng đứng 4.8996 0.2041 0.087 0.094
Nằm ngang ngang cầu 4.7939 0.2086 0.098 0.105
Nằm ngang dọc cầu 4.3879 0.2279 0.241 0.290
Nhận xét kết quả đo dao động và chuyển vị mố:
− Chu kỳ dao động tự do 2 mố theo ba phương nhỏ hơn 0,35s.
− Biên độ dao động lớn nhất của 2 mố theo ba phương nhỏ hơn 0,70mm.
− Chuyển vị nằm ngang lớn nhất ở đỉnh mố:
2 2
5
0,105 0,290 0,308mm∆ = + ≈
; nhỏ hơn chuyển vị nằm ngang cho phép
[ ]
mmcm 255,2255,0 ===∆
.
− Theo bảng 3.D.2, điều 3.D.24, quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô,
kết luận tình trạng kỹ thuật của mố bình thường, móng mố đủ khả năng chịu
lực.
6.5. Kết quả đo dao động và chuyển vị trụ:
18
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
Đo dao động và chuyển vị 2 trụ T3 ( trụ có thân là 2 cột tròn), và trụ T4 ( trụ
có thân là 3 cột vuông). Biểu đồ dao động cho trong phụ lục. Phân tích các đồ
thị dao động có các thông số dao động của trụ như trong bảng 9, trong đó có:
− Tần số dao động tự do của trụ f;
− Chu kỳ dao động tự do của trụ T;
− Biên độ dao động lớn nhất a
max
;
;
+ Trụ T4:
2 2
4
0,113 0,392 0,408mm∆ = + ≈
;
Cả hai chuyển vị nằm ngang lớn nhất trên đều nhỏ hơn chuyển vị nằm
ngang cho phép
[ ]
mmcm 255,2255,0 ===∆
.
− Theo bảng 3.D.2, điều 3.D.24, quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô,
kết luận tình trạng kỹ thuật của trụ bình thường, móng trụ đủ khả năng chịu
lực.
19
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
6.6. Kết quả đo cao độ mặt đường xe chạy:
− Đo cao độ mặt đường xe chạy tại 3 vệt :
+ Vệt thượng lưu sát mép gờ chắn bánh thượng lưu;
+ Vệt hạ lưu sát mép gờ chắn bánh hạ lưu;
+ Vệt tim cầu.
− Trên mỗi vệt đo cao độ tại các điểm :
+ 1 và 6 cách đuôi mố M0 và M5 về mỗi phía 30m;
+ 2 và 5 cách đuôi mố M0 và M5 về mỗi phía 20m;
+ 3 và 4 cách đuôi mố M0 và M5 về mỗi phía 10m;
+ Đuôi mố M0, M5; mố M0, M5; trụ T1, T2, T3 và T4;
+ Giữa các nhịp N1, N2, N3, N4 và N5.
− Cao độ các điểm được tính theo cao độ giả định của mốc là +20,000. Kết
quả đo trong bảng 10. Mốc cao độ đặt tại đỉnh gờ chắn hạ lưu mố M0.
Nhận xét kết quả đo cao đọ mặt đường xe chạy:
− Theo chiều dọc cầu từ mố M
0
đến mố M
5
ở cả 3 vệt cao độ chênh nhau
không nhiều:
+ Vệt thượng lưu cao độ tại mố M
o
: 19,865, tại mố M
5
: 19,835;
+ Vệt tim cầu cao độ tại mố M
o
: 19,869, tại mố M
5
: 19,856;
+ Vệt hạ lưu cao độ tại mố M
o
: 19,866, tại mố M
5
: 19,844;
Có thể xem như độ dốc dọc của mặt đường trên cầu xấp xỉ bằng không.
− Theo chiều ngang cầu từ mố M
0
đến mố M
5
có mặt cắt cao độ tại tim lớn
hơn cao độ mép thượng lưu và hạ lưu nhưng chênh nhau không nhiều,
cũng có mặt cắt cao độ tại thượng lưu hoặc hạ lưu lớn hơn tại tim cầu,
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
Bảng 11
KẾT QUẢ ĐO CAO ĐỘ LÒNG SÔNG
Điểm đo
Chiều sâu ( m ) Cao độ ( m )
Thượng lưu Hạ lưu Thượng lưu Hạ lưu
Đuôi mố M0 0.20 0.25 19.80 19.75
Mố M0 0.31 0.88 19.69 19.12
Giữa nhịp N1 2.10 2.50 17.90 17.50
Trụ T1 2.71 2.65 17.29 17.35
Giữa nhịp N2 4.19 4.15 15.81 15.85
Trụ T2 5.31 5.65 14.69 14.35
Giữa nhịp N3 7.83 8.15 12.17 11.85
Trụ T3 5.80 5.45 14.20 14.55
Giữa nhịp N4 6.53 6.50 13.47 13.50
Trụ T4 4.45 4.50 15.55 15.50
Giữa nhịp N5 2.60 3.15 17.40 16.85
Mố M5 1.19 0.61 18.81 19.39
Đuôi mố M5 0.15 0.30 19.85 19.70
Cao độ mực nước ở thời điểm kiểm định 15.20
6.8. Kết quả đo độ võng tĩnh dầm chủ
Đo độ võng tĩnh( độ võng hoặc độ vồng khi không có hoạt tải trên nhịp) của
hai nhịp N1 và N5.
Trên mỗi dầm đo cao độ đáy dầm tại 3 điểm: hai đầu và giữa nhịp. Độ võng
tĩnh bằng cao độ đáy dầm ở điểm giữa trừ đi cao độ đáy dầm trung bình tại 2
đầu. Với cách tính như trên nếu kết quả có dấu dương dầm vồng lên, dấu âm
dầm võng xuống. Kết quả đo xem trong bảng 12 và 13:22
nảy Schmidt và đo vận tốc truyền xung siêu âm trong bêtông bằng máy siêu
âm TICO.
− Kết quả đo vận tốc truyền xung siêu âm và thử cường độ bêtông cho
trong phụ lục, tóm tắt các kết quả trên trong bảng 14 và 15.
23
BÁO CÁO KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH CẦU ĐÔI
Bảng 14
KẾT QUẢ THỬ CƯỜNG ĐỘ BÊTÔNG BẰNG SÚNG BẬT NẢY
Vị trí
Số lượng
cấu kiện
Cường độ (kG/cm
2
)
Đánh giá
Thời điểm thử Có xét tuổi BT
Bản mặt cầu nhịp N1 – ck1 1 259 273 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N1– ck2 1 270 284 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N1– ck3 1 253 267 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N1– ck4 1 252 265 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N1– ck5 1 261 275 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N5– ck1 1 262 276 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N5– ck2 1 262 276 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N5– ck3 1 274 288 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N5– ck4 1 271 285 Đạt
Bản mặt cầu nhịp N5– ck5 1 276 291 Đạt
Mố M0 – ck1 1 255 268 Đạt
Mố M4 – ck1 1 251 264 Đạt
Trụ T1 – ck1 1 257 270 Đạt
+ Bản có vận tốc truyền xung siêu âm trong bêtông nằm trong khoảng
3000m/s ÷4000m/s, chất lượng bêtông tốt.
Đánh giá chất lượng bêtông theo vận tốc truyền xung siêu âm dựa theo tiêu
chuẩn của Vương quốc Anh có:
v < 2000m/s, chất lượng bêtông kém;
2000m/s ≤ v < 3000m/s, chất lượng bêtông trung bình;
3000m/s ≤ v < 4000m/s, chất lượng bêtông tốt;
4000m/s ≤ v , chất lượng bêtông rất tốt;
6.10. Kết quả đo đường kính cốt thép và chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
25