Bài giảng Kiểm định cầu - Bài: Đánh giá chất lượng và gia cố cầu

KiỂM ĐỊNH CẦU 
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 
& GIA CỐ CẦU 
Lê Nông – Khoa Phát triển Nông Thôn 
1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 
Thiết kế: lựa chọn kích thước tính toán kiểm tra (cường độ, độ cứng, ổn định, dao động,). 
Kiểm định: đo ứng suất, độ võng, dao động, xác định khả năng chịu lực của các bộ phận cầu và của cầu (khi đang sử dụng hoặc trước khi sử dụng). 
2. NỘI DUNG THỬ NGHIỆM CẦU 
Nghiên cứu, đánh giá khả năng chịu lực bằng thực nghiệm: 
Đo ứng suất, độ võng, giao động,, xử lý số liệu đánh giá khả năng chịu lực. 
Thí nghiệm vật liệu để xác định đặc trưng cơ học (thép, bê tông). 
Kiểm toán theo các đặc trưng cơ học và hình học thực tế. 
 Kết hợp kết quả đo và kiểm toán để đánh giá khả năng chịu lực. 
3. NỘI DUNG SỬA CHỮA CẦU 
Khắc phục hư hỏng cầu làm việc như thiết kế ban đầu. 
Sửa chữa nhỏ: trám, vá, bơm keo, 
Sửa chữa lớn: thay thế thanh, nút, 
Vật liệu có ảnh hưởng lớn đến giá thành và chất lượng sửa chữa. 
4. NỘI DUNG GIA CỐ CẦU 
Nâng cao khả năng chịu tải của cầu so với hiện tại hoặc so với thiết kế. 
Có hoặc không có thay đổi sơ đồ làm việc của cầu (thay đổi sơ đồ tính). (tĩnh định thành siêu tĩnh). 
Có thể kết hợp phần sửa chữa. 
5. THỬ NGHIỆM CẦU (1) 
Đề cương thử nghiệm: 
Căn cứ lập đề cương. 
Giới thiệu chung về cầu (mô tả). 
Mục đích thử nghiệm (đo đạc, xác định hư hỏng, khả năng chịu tải, kiến nghị sử dụng và bảo dưỡng). 
Làm cơ sở nghiệm thu (cầu mới). 
Phục vụ nghiên cứu khoa học. 
Nội dung thử nghiệm (đo vẽ, xác định hư hỏng, TN vật liệu, kiểm toán, đánh giá khả năng). 
5. THỬ NGHIỆM CẦU (2) 
Máy móc, thiết bị sử dụng thử nghiệm. 
Tải trọng thử và các sơ đồ tải trọng (lưu ý cầu đã sử dụng có xe qua lại). 
Dự toán thử nghiệm. 
Các phương pháp: 
Dùng tải trọng tĩnh (không xe, có xe đứng yên). 
Dùng tải trọng động (xe chạy trong lúc đo 
Kết hợp 2 pp trên. 
5. THỬ NGHIỆM CẦU (3) 
Tải trọng thử và các sơ đồ tải trọng đo ứng suất, độ võng: 
Tải trọng thử (điều 3.4 22TCN 170-87): hoạt tải thẳng đứng bằng hoạt tải tiêu chuẩn nhân hệ số xung kích tính toán. Có thể giảm, nhưng không nhỏ hơn: tải nặng thực tế đã thông qua (cầu đường sắt) hoặc 80% hoạt tải tiêu chuẩn nhân hệ số xung kích tính toán (cầu đường bộ). Hoặc bố trí tải trọng sao cho đạt giá trị nội lực tương đương nội lực thiết kế ở các tiến diện có bố trí điểm đo. 
5. THỬ NGHIỆM CẦU (4) 
Các sơ đồ tải trọng: 
Sơ đồ tải trọng: cách xếp xe tải để đại lượng đo có giá trị bất lợi nhất 
Xếp xe theo chiều dọc, chiều ngang. 
Xếp xe đúng tâm và lệch tâm cầu. 
Trình tự tiến hành: 
Vẽ đường ảnh hưởng của đại lượng cần đo. 
Xếp xe ở vị trí bất lợi nhất (đúng tâm theo chiều ngang). 
Lưu ý: đối với cầu dầm, tải trọng thử (hoạt tải) là tải trọng tập trung tại các trục xe. M lớn nhất không phải tại mc giữa nhịp mà là mặt cắt dưới một tải tập trung nào đó đối xứng với điểm đặt của hợp lực qua điểm giữa nhịp. Thử tĩnh tải: M và độ võng lớn nhất ở giữa nhịp. 
5. THỬ NGHIỆM CẦU (5) 
Đoàn xe tiêu chuẩn H10 
5. THỬ NGHIỆM CẦU (6) 
5. THỬ NGHIỆM CẦU (7) 
Tải trọng thử và sơ đồ tải trọng để đo dao động kết cấu nhịp, đo dao động và chuyển vị mố trụ: