Bài giảng Kiểm định cầu

Nội dung text: Bài giảng Kiểm định cầu

1. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Bài giảng Kiểm định cầu Ch−ơng1 Quảnlýcầu 1.1 Hệthốngquảnlýcầu ởn−ớctasaunhiềulầnthayđổiđếnnayhiệncóba hệ thống quản lý cầu đ−ờng. Hệthốngquảnlýcácquốclộ Hệthốngquảnlýcácđ−ờngđịaph−ơng Hệthốngquảnlýcầuđ−ờngsắt CáchệthốngquảnlýtrênđềutrựcthuộcBộGiaothôngVậntải 1.1.1 Hệthốngquảnlýcácquốclộ ởhệthốngnycơquancaonhấtlCụcĐ−ờngbộViệt Nam, d−ới Cục Đ−ờngbộViệtNamcóbốnkhuQuảnlýđ−ờngbộ: KhuQuảnlýđ−ờngbộII.Quảnlýquốclộởcáctỉnhmiềnbắcchođếnhết tỉnhNinhBình(điểmranhgiớivớikhuQLĐBIVlDốcXây) KhuQuảnlýđ−ờngbộIV.QuảnlýtừtỉnhThanhHóavớiđiểmbắtđầutừ DốcXâyđếnhếttỉnhThừaThiênHuế(điểmranhgiớilđỉnhđèoHảiVân) Khuquảnlýđ−ờngbộV.QuảnlýtừthnhphốĐNẵngvớiđiểmđầulđỉnh đèoHảiVânđếnhếttỉnhKhánhHòa(điểmranhgiớilcầuCâyĐa) KhuQuảnlýđ−ờngbộVII.QuảnlýtừtỉnhNinhThuậnvớiđiểmbắtđầul cầuCâyĐađếnhếtMiềnNam Vềnguyên tắc tấtcả các Quốc Lộtrong phạm viquản lý đều thuộc khu QLĐB,tuyvậymộtsốđoạnquốclộvẫnđ−ợcgiaochocácsởGiaothôngvậntải quảnlý. D−ớikhuquảnlýcócáccôngtyquảnlývsửachữađ−ờngbộ,mỗicôngty quảnlýtừ150đến400Km.Sốl−ợngcôngtyQLvSCĐBởcáckhucũngkhác nhau.KhuQLĐBIIcó11côngty,têncủacáccôngtyđềubắtđầutừsố2,chẳng hạn222,224,236.KhuQLĐBIVcó10côngty,trongđó8côngtybắtđầutừ số4,chẳnghạn740,472...vhaicôngtycótênđịaph−ơngquảnlýlcôngty
2. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT QLvSCĐBQuảngTrị,côngtyQLvSCĐBThừaThiênHuế.KhuQLĐBV có9côngty,tấtcảcáccôngtyđềucótêntỉnh,thnhcôngtyquảnlý,chẳnghạn côngtyQLvSCĐBQuảngNamĐNẵng,côngtyQLvSCĐBQungNgi .KhuQLĐBVIIcó13côngty,tấtcảcáccôngtyđềucótênvớisốđầul7, chẳnghạn71,73,717 NgoicáccôngtyQuảnlývSCĐBtrongcáckhuQuảnlýcòncóthểcócông tyQuảnlýCầu,côngtyQuảnlýCụmPh D−ớicáccôngtyQLvSCĐBcòncócáchạtQLĐB,mỗihạtquảnlýxấpxỉ 50Kmquốclộ 1.1.2 Hệthốngquảnlýđ−ờngđịaph−ơng HệthốngquảnlýnylcácsởGTVTquảnlýđ−ờngđịaph−ơngtrongphạmvi tỉnh,thnh.DotìnhhìnhcụthểmộtsởGTVTcònđ−ợcgiaoquảnlýcácđoạn QuốcLộnằmtrongphạmvitỉnh,thnhsởquảnlý.Hiệntạiởn−ớctacó64sở GTVTt−ơngứngvớicácđơnvịhngchínhtỉnh,thnhphốđộclập D−ớisởGTVTlcácĐoạnQLĐB D−ớiđoạnlcácHạtQuảnlýđ−ờngbộ 1.1.3 Hệthốngquảnlýcầuđ−ờngsắt??? 1.2 Nộidungquảnlýcầu Cóhainộidungquảnlýchính:quảnlýhồsơvquảnlýtìnhtrạngkỹthuật củacầu 1.2.1 Quảnlýhồsơcầu: Hồsơquảnlýcầuth−ờngbaogồm Hồsơthiếtkế.HồsơthiếtkếdobanQuảnlýcôngtrìnhbngiaochocơquan quảnlýkhicôngtrìnhđđ−ợcxâydựngxong.Tronghồsơbaogồmđầyđủ cácsốliệutừcăncứthiếtkế,tảitrọngthiếtkế,tìnhhìnhđịachất,thủyvăn, quytrìnhsửdụngđểthiếtkếvtonbộcácbảnvẽcấutạo,thicôngcông trình.Đâyltiliệurấtquantrọngđểlmcơsởchocácquyếtđịnhvềchếđộ khaithác,duytu,bảod−ỡng,sửach−sauny.
3. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hồsơhoncôngvtrạngtháibanđầucủacôngtrình.Vềcơbảnhồsơbản vẽhoncônggiốngvớithiếtkế,tuynhiêncóthểcónhữngsaikhácchẳng hạnchiềudicọcđóng,cọckhoannhồingắnhoặcdihơnsovớithiếtkếdo địachấtthựctếkhônggiốngnh−tronghồsơthiếtkế,donhữngsaisốxảyra trongquátrìnhthicông.Nóichungmộthồsơhoncôngvtrạngtháiban đầuth−ờnggồmnhữngtiliệusau: + Hồsơmặtbằngsaukhithicông + Cácbảnvẽcôngtrìnhsaukhithicông,phảnánhđúngthựctếtình trạngsauthicông(caođộ,kíchth−ớc,vậtliệu ) + Biênbảnkếtluậnđánhgiácủađơnvịthicông,của banquản lý côngtrình + Hồsơthửtảinếucó + Tiliệutổngkếtthicôngcôngtrìnhbaogồmquátrìnhthicông, nhữngtồntạich−agiảiquyếthoặcgiảiquyếtch−atriệtđể,những khuyếttật,nhữngdựkiếnvềsựbiếntriểncủacôngtrìnhnh−lún củanềnđấtđắpđ−ờngđầucầu,biếndạngcóthểcủakếtcấu(những dựkiếnnycầncăncứvokếtquảtínhtoánvcóbảntínhkèm theo). + Nhữngquyđịnhvềchếđộkhaithác,duytuvbảod−ỡngcầu. Hồsơkiểmtracầu.Tùytheotừngn−ớccónhữngquyđịnhvềchếđộkiểm tra,nh−ngthôngth−ờngcócácchếđộkiểmtranh−sau: + Kiểmtrath−ờngxuyên.lcáckiểmtrađ−ợctiếnhnhđịnhkỳ,có thể3tháng,6tháng,hoặcmộtnăm + Kiểmtrađộtxuất.đâylcôngtáckiểmtrakhôngđịnhkỳ, đ−ợc tiếnhnhsaunhữnghiệnt−ợngthiênnhiênhoặcnhữngsựcốcóthể cótácđộngxấuđếncôngtrìnhnh−lũlụt,độngđất,hỏahoạn,tai nạngiaothông + Kiểmtrachitiết.đâycóthểlkiểmtrađịnhkỳchocầulớn,nh−ng vớithờigiandihơnsovớikiểmtrath−ờngxuyên,chẳnghạn5 nămmộtlần,nh−ngcũngcóthểkhôngđịnhkỳchẳnghạnnh−kiểm
4. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT trasaukhikiểmtrath−ờngxuyênpháthiệncầucónhiềuh−hỏng mkiểmtrath−ờngxuyênkhôngthểđánhgiáđầyđủ,hoặckiểm trađểtăngc−ờng,sửachữacầu Saumỗilầnkiểmtrabấtkểlkiểmtrath−ờngxuyên,độtxuấthaychitiếtđều cóhồsơkiểmtrađểbổsungvohồsơquảnlýcầu.ởcácn−ớcđềucómẫuhồ sơkiểmtra,ng−ờihoặccơquankiểmtrachỉcầnđiềnvomẫu,nhữngnộidung khôngcótrongmẫumớicầnbổsungthêmvohồsơchẳnghạnảnhchụpcách− hỏng. Hồsơsửachữahoặctăngc−ờngcầunếucó.Vớinhữngcầucũcóthểđcó nhữnglầnsửachữa,tăngc−ờng,mởrộng,khiđócầncóhồsơthiếtkếsửachữa, tăngc−ờng,hồsơhoncôngsausửachữa,tăngc−ờng. Ngynaycáchồsơquảnlýth−ờngđ−ợcl−ugiữtrênmáyvtốtnhấtcónối mạngtừcơquanquảnlýthấpnhấtđếncơquanquảnlýcaonhấtcủamỗihệ thống.Cầnphảicoiviệcquảnlýhồsơlmộtnhiệmvụquantrọngcủacơquan quảnlý. 1.2.2 Quảnlýtìnhtrạngkỹthuậtcủacầu Mụcđíchcủaquảnlýtìnhtrạngkỹthuậtlđểnắmđ−ợcnhữngh−hỏnghiệncó trêncôngtrìnhtừđócónhữngquyếtđịnhvềchếđộduytu,bảod−ỡng,chếđộ khaithác,tiếnhnhcácsửachữahoặctăngc−ờngcầuvbổsungvohồsơcông trình. Đểnắmđ−ợctìnhtrạngkỹthuậtcủacầucầntiếnhnhcáccôngtáckiểmtra nh−đnêuởtrên,sauđâylnghiêncứucôngviệckiểmtrachocácbộphận chínhcủacầu 1.2.2.1Kiểmtrahệthốngmặtcầuvđ−ờngvocầu Cácbộphậncầnkiểmtra: + Lớpphủmặtcầuvđ−ờngvocầu + Lềng−ờiđi,dảiphâncách,hệthốnglancan + Khecodn + Hệthốngthoátn−ớc,tìnhtrạngđọngn−ớctrêncầusaukhim−a + Cọctiêu,biểnbáo,biểntêncầu,biểntảitrọng
5. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT + Hệthốngchiếusáng + Cáccôngtrìnhxâydựnggầncầu,tầmnhìncủang−ờiláikhixevocầu Nhữngh−hỏngth−ờnggặp: + Lớpphủmặtcầubịnứt,bong,mặtđ−ờngvocầu,mặtđ−ờngtrêncầucó ổg,xequalạikhôngêmthuận. + Vỡbảnbêtôngmặtcầu,dẫnđếnlmh−hỏngmặtđ−ờngxechạy. + Nềnđ−ờngđầucầubịlún,sụtlmchochỗtiếpgiápgiữađ−ờngvcầu thayđổiđộdốchoặcchênhlệchcaođộ. + Vỡbêtônglềbộhnh,thanhngangvcộtđứngcủahệlancan,cócầu mấtmộtsốthanhngang,đôikhimấtcảcộtđứng. + Mặtđ−ờngtrêncầuthoátn−ớckhôngtốt,khim−acónhữngvũngn−ớc đọngtrênmặtcầu,hệthốngthoátn−ớcbigỉ,bịđấtcátlấp. + Khecódnh−hỏng,vớikhecodnbằngthépgóchoặcmángthépbê tôngnhựatrênkhecodnbịlún,sụt,khim−an−ớctrênkhecodnchảy xuốngđầudầmvđỉnhxmũmố,trụ.Khecodncaosuhayxảyratình trạngvỡbêtônghaibênmépcáctấmcaosu,tấmcaosubịbong,bịmất cácđinhốc + Cọctiêu,biểnbáobịgẫy,mất. + Gầncầucónhữngcôngtrìnhxâydựngảnhh−ởngđếnanton,chekhuất tầmnhìncủang−ờiláixekhixera,vocầu. Biệnphápkhắcphục.Trừnhữngh−hỏnglớncầncóthiếtkếsửachữavđ−ợc cơquancóthẩmquyềnphêduyệtcònhầuhếtcách−hỏngởđâycầnđ−ợcđơnvị quảnlýsửachữatheokinhphíduytubảod−ỡnghngnăm,tránhtìnhtrạngđể h−hỏngpháttriểnlớnmớitiếnhnhsửachữa.cácsửachữathôngth−ờngl: + Váổg + Trámvácácchỗvỡbêtông,nếuởchỗvỡbêtôngcốtthéplộrađbịgỉ thìcầnlmsạchgỉtrêncốtthéptr−ớckhitiếnhnhtrámvá + Thaythếhoặcsửachữacácthanhlancanh−hỏng,mất. + Sửachữacách−hỏngởkhecodnkhih−hỏngmớixuấthiệnnh−váchỗ vỡbêtông,thaythếbulôngbịmất
6. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT + Thôngcácốngthoátn−ớcbịtắc,sửachữacácốngthoátn−ớcbịh−hỏng, đển−ớcm−aquaốngkhôngchảyvodầm + Dựnglạibiểnbáohiệu,biểntêncầubịđổ,lmmớibiểnmấthoặch− hỏngnặng. + Ngănchặnviệcxâydựngcáccôngtrìnhkểcảcôngtrìnhtạmảnhh−ởng đếncầu,đếntầmnhìntrênđ−ờngvocầu. 1.2.2.2Kiểmtrakếtcấunhịpbêtôngcốtthépth−ờng,BTCTdựứnglực Cácbộphậncầnkiểmtra + Dầmchủ + Bảnmặtcầu + Đầuneocápdựứnglực + Mốinốicánhdầm,mốinốidầmngang + Nếuldầmbêtôngcốtthépdựứnglựcthicôngtheoph−ơngpháplắp hẫngcầnkiểmtrakỹmốinốigiữacáckhốiđúcsẵn. + Nếuldầmbêtôngcốtthépdựứnglựclắpghépbằng cáp dự ứng lực ngangcầnkiểmtrakỹhiệnt−ợngđứtcápdựứnglựcngang. Cách−hỏngth−ờnggặp(hình11) + Nứtbêtông.Hiệnt−ợngnứtbêtôngcóthểxảyratrong cả cầu BTCT th−ờngvcầuBTCTdựứnglực + TrêncầuBTCTth−ờngcócácloạivếtnứtsau: + Vếtnứtthẳngđứngxuấthiệnởvùngkéocủamặtcácmặtcắtmômenuốn cógiátrịtuyệtđốilớn. + Vếtnứtxiên,xuấthiệnởnhữngmặtcắtmômenuốnvlựccắtcógiátrị cùnglớn. + Vếtnứtnằmngangth−ờngxuấthiệnởđoạndầmcólựccắtlớntạivịtrí tiếpgiápgiữacánhdầmvs−ờndầm.VớicácdầmBTCTdựứnglựcgiản đơnloạinhịp12,5m;15,6m;18,6m;21,7mv24,7mđ−ợcxâydựngtr−ớc năm2000nhiềucầucóvếtnứtny. + Vếtnứtcụcbộth−ờngxuấthiệntrêngốihoặcởchỗliênkếtcánhdầm, liênkếtdầmngang,đầuneocápdựứnglực
7. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT + Vếtnứtdocongót + Vếtnứtdogỉcốtthép,trongdầmbêtôngcốtthépth−ờngcóthểcóvếtnứt dọctheocốtthépkhichiềudylớpbêtôngbảovệkhôngđủ. + Vỡbêtôngđểlộcốtthép.Vỡbêtôngth−ờngxuấthiệnởvịtrícóứngsuất cụcbộlớnnh−trêngối,đầuneo nhữngchỗbịvachạmcơhọcdoxecộ, thuyềnbèdotĩnhkhôngthấp,nhữngchỗlớpbêtôngbảovệkhôngđủ chiềudy,hơin−ớcnhấtlhơin−ớcmặnthấmvolgỉcốtthép,cốtthép gỉtr−ơngnởthểtích,đẩynứtvđẩyvởlớpbêtôngbênngoi. + Đứtcápdựứnglựcngang.Hiệnt−ợngnythểhiệnrõnhấtlxuấthiện cácvếtnứttrênmặtđ−ờngxechạydọctheokhetiếpgiápgiữacáccánh dầmlắpghép. + Bêtôngbịphonghóa,bịsuygiảmchấtl−ợng.Hiệnth−ợngnyth−ờng xảyraởnhữngchỗth−ờngxuyênbịẩm−ớt,trongbêtôngcótạpchất, chấtl−ợngcácthnhphầncủabêtôngkhôngđảmbảochẳnghạnn−ớcđổ bêtôngcómuối + Thấmn−ớcquabêtông.Dễdngkiểmtrahiệnt−ợngnynhấtlsaukhi m−a.Cầnkiểmtrakỹởnhữngchỗnốighépnhấtlchỗnốidầmchủ,chỗ tiếpgiápgiữacáckhốiđúcsẵntrongcầubêtôngcốtthépdựứnglựcthi côngtheoph−ơngpháplắphẫng.Cầuro(HảiPhòng)bịsậpđổldo n−ớcthấmmốinốigiữacáckhốiđúcsẵnlmgỉcốtthépdựứnglựcdọc cầu.
8. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT a) Vếtnứttrêndầmgiảnđơn b) Vếtnứttrêngối Nhìnmặtbên Nhìnmặtđáy c) Vếtnứtdodầmbịvặnxoắn d) Vếtnứttrêndầmliêntụcdotrụbịlún Dầmchính Dầmđeo e) Vếtnứttrêndầmchínhtạigốidầmđeo Hình11:MộtsốdạngvếtnứttrêndầmBTCT Biệnphápkhắcphục + Vớicácvếtnứt:Theodõisựpháttriểncủavếtnứtvsữachữavếtnứt, Việcsửachữavếtnứtsẽđ−ợcxétởch−ơng3ởđâychỉxétsựpháttriển củavếtnứt.Khipháthiệnvếtnứtnhấtlcácvếtnứtdolựcchẳnghạnvết nứtthẳngđứngởnhữngmặtcắtcómômenuốnlớncầnphảiđochiềudi, độmởrộngvếtnứtđồngthờiđánhdấuđiểmđầuvđiểmcuốicủavếtnứt. Saumộtthờigiancóthểđánhgiáđ−ợcvếtnứtcópháttriểnhaykhông? h−ớngpháttriểncủavếtnứt từđóxácđịnhđ−ợcnguyênnhâncủavết nứtđểcógiảiphápsửachữathíchhợp. + Vớicácchỗvỡbêtôngcầnphảitiếnhnhtrámvá(xemch−ơng3),tuy nhiêntùytheonguyênnhânvỡbêtôngmphảicócácgiảipháptiếptheo đểsaukhitrámvábêtôngkhôngtiếptụcbịvỡ,chẳnghạnnếuvỡdova chạmcủaxecộthìphảicóbiểnbáotĩnhkhôngthôngxe
9. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT + Vớihiệnt−ợngđứtcápdựứnglựcngang,n−ớcthấmquabêtôngcầncó thiếtkếsửachữavthựchiệnkhiđ−ợccơquancóthẩmquyềnphêduyệt. Ph−ơngphápsữachữacách−hỏngnyxemch−ơng3. 1.2.2.3Kiểmtrakếtcấunhịpthép. Cácbộphậncầnkiểmtra + Dầmchủcủacầudầmbảnkê,cầudầmthépliênhợpvớibảnBTCT + Cácthanhdnchủ,nútliênkếtcầudn + Hệdầmmặtcầucủacầudn,dầmngang,dầmdọcphụnếucócủacầu dầmbảnkêvcầuliênhợp + Hệliênkếtbaogồmhệliênkếtngangvhệliênkếtdọc + Mốinốidầmchủ,mốinốithanh,liênkếtdầmngangvớidầmdọc,dầm ngangvớidnchủ,liênkếtđầmngangvớis−ờndầmchủ,cácliênkếtcủa hệliênkếtngangvhệliênkếtdọc. Cách−hỏngth−ờnggặp(hình12) + Gỉ.Trongkếtcấunhịpthéph−hỏngth−ờnggặpnhấtlgỉ,gỉth−ờngphát sinhởcácvịtríởđólớpsơnbịbong,tróc,ănmòn,chỗđọngn−ớc(nút dn,cátlấpkín ),trongcầuđ−ờngsắtgỉpháttriểnmạnhtạivệtn−ớc chảytừtrêntoaxexuống.Vớinhữngcầunằmtrongmôitr−ờngẩm,mặn gỉcngpháttriểnmạnhhơnlmchitiếtchịulựcthựctếcủacácdầm, thanhdnbịgiảmyếu,đầuđinhtán,bulôngbịănmòn,s−ờndầmởtrên gốibịgỉlmtiêuhaodiệntíchdẫnđếnmấtổnđịnhcụcbộ. + Nứthoặcđứtgẫy.Trongcầuthépnứtcóthểphátsinhởnhữngchỗtiết diệnthayđổivìởđócóứngsuấttậptrungnh−ởméplỗđinh,bulông.Nứt còncóthểphátsinhtạimốihnhaytạithépcơbảnngayởvùngchâncủa mốihn.Đứt,gẫycácchitiếtcóthểxảyraởnhữngchitiếtcótiếtdiện chịulựckhôngđủdothiếtkếthiếu,dothicôngcósaisóthoặcdogỉlm giảmtiếtdiện.Đứtởbulông,đinhtán,cóthểdolựcxiếttrongbulông v−ợt quá thiết kế, gỉ lm tiêu hao diện tích tiết diện hoặc do sự dịch chuyểncủaliênkết.
10. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT + Cong, vênh các thanh hoặc một nhánh của thanh, cánh của dầm thép. Cong,vênhxảyracóthểdovachạmcủaxehoặcthuyềnbèđid−ớicầu nhất lkhitĩnhkhông thôngxe v thôngthuyềnthấp, hiện t−ợng ny th−ờngxảyratrêncáccầucũvớicáctiêuchuẩnkỹthuậtkhôngcònđáp ứngđ−ợcvớinhucầukhaitháchiệntại.Đặcbiệtnguyhiểmlcongvênh domấtổnđịnhcụcbộhaytổngthể. + Lỏngđinhtán,đầuđinhtán,bulôngbịănmòn,mấtđinhtán,bulông.Các h−hỏngtrênrấtdễpháthiệnbằngmắtth−ờngriênghiệnt−ợnglỏngđinh táncóthểpháthiệnbằngmầuvngcủan−ớcchảyratừthânđinhhoặc bằngbúa. Dầmngang Dầmdọc Bảncá 2 1 a)Vếtnứttrênthanhxiên(1) b)Vếtnứttrênbảncá(2) ởmặtcắttrênhaihngđinhngoicùng Hình21:Cácvếtnứtdomỏitrênmộtsốbộphậncủacầuthép 1Dầmngang;2Dầmdọc;3Vếtnứttrêns−ờndầmdọc;4Tvẹt;
11. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 5Vếtnứtởgóccủadầmdọctrêncầuđ−ờngsắt Biệnphápkhắcphục + Trừnhữngh−hỏnglớnnh−cong,vênhdomấtổnđịnh,thaythếthanh,nút dn(xemch−ơng3)cònhầuhếtcách−hỏngcơquanquảnlýtrựctiếpcần theodõivs−ảchữangaykhih−hỏngmớiphátsinh. + Vớivếtnứtcầntheodõisựpháttriểncủavếtnứtbằngcáchđánhdấuđiểm đầuvdiểmcuốicủavếtnứtkhivếtnứtnhỏvch−anguyhiểmchobộ phậncóvếtnứt.Vớivếtnứtlớnảnhh−ởngtớisựlmviệchayantoncủa kếtcấucầnphảisửachữangay(xemch−ơng3) + Gỉ.Cầnphảixácđịnhnguyênnhângâyragỉ,chẳnghạndon−ớcđọng,gỉ dođất,cátphủlênbộphậnkếtcấu thìphảigiảiquyếttriệtđểnguyên nhângâyragỉsaudólmsạchbềmặtvùngbịgỉvsơncáclớplót,lớp phủtheoquyđịnh.Hiệnt−ợnggỉcóthểkhắcphụcđ−ợcnếucơquanquản lýth−ờngxuyênkiểmtravgiảiquyếtkịpthờikhigỉmớiphátsinh.Cầu GòD−a(ThnhphốHồChíMinh)trênđ−ờngsắtThống nhất đ−a vo khaitháctừnăm1902nh−ngđ−ợcduytubảod−ỡngtốtnênđếnnaykết cấunhịpvẫncòntốt. + Nhữngcong,vênhnhỏ,cụcbộchỉcầnnắnbằngph−ơngphápnắnnguội, cơquanquảnlýhontoncóthểsửachữavìthiết bịnắnđơngiảnv khôngcầntrìnhđộcôngnghệcao.Vớinhữngcong,vênhlớnđòihỏiphải giacôngnhiệt,đểthựchiệnnắncầnphảicóthiếtkếvphảiđ−ợcthực hiệnbởiđơnvịhiểubiếtvềcôngnghệny. + Sơnlạicầuthép.Tùytheochấtl−ợngcủalầnsơntr−ớcđểquyếtđịnhthời điểmcầnsơnlại,tuynhiêncũngcóthểquyếtđịnh thời điểm ny theo quansát,kiểmtrathựctếcủađơnvịquảnlý.Sơncầuthéplmộttrong nhữngbiệnphápquantrọngđểđảmbảotuổithọcủacầudovậycôngviệc nycầnphảiđ−ợcthựchiệntheođúngquyđịnhnhấtlviệclmsạchbề mặtvđảmbảochấtl−ợngsơn.
12. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT + Nhữngh−hỏngthôngth−ờngcầnđ−ợcđơnvịquảnlýsửachữangaykhi pháthiệnh−hỏngnh−thaythếđinhtán,bulôngbịmất,dọnđấtcátđọng trênthanh,nútdn
13. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 1.2.2.4Kiểmtragốicầu Gốicầulbộphậnkhônglớntrongcầutuynhiênnhữngh−hỏngởgốicầucó thểdẫnđếnlmh−hỏngởcácbộphậnkhácchẳnghạngốicầubịnghiênglệch sẽlmchodầmbịxoắnvgâyravếtnứtchodầm Cácbộphậncầnkiểmtra + Vịtrícủathớttrên,thớtd−ới,conlănvtiếpxúcgiữachúng + Tiếpxúcgiữađáydầmvgối + Bulôngliênkếtthớtd−ớivớiđákêgối + Hộpsắtbảovệgốithép + Gốicaosucóbịlohóa Cách−hỏngth−ờnggặp(hình13) + Gốithépbịgỉ + Gốibịcậpkênh,thớtd−ớikhôngkêkhítlênbệgốidobulôngneothớtgối bịh−hỏng,bệkêgốibịnứt,nghiênglệch. + Gốibịdịchchuyểnlệchkhỏithớtgối. + Gốicaosukhôngcònđnhồidocaosubịlohóa,khiđógốisẽhạnchế chuyểnvịdọccủakếtcấunhịp. Biệnphápkhắcphục Thôngth−ờngsữachữacách−hỏnglớncũngnh−thaygốilcôngviệcphức tạpđòihỏiphảicóthiếtkếvphảicónhữngthiếtbịcầnthiết,chẳnghạnphải cókíchđủlớnđểkíchđồngthờicácdầmtrêngốimớicóthểthaygối ở đâynhiệmvụchủyếucủacơquanquảnlýtrựctiếpl. + Th−ờngxuyêndọnsạchđấtcáttrênxmũmố,trụđểkhôngảnhh−ởng đếngốicầu. + Địnhkỳbôimỡchogốicầuthépnhấtlgốidiđộngvgốiquangtreo. + Lậpkếhoạchsữachữalớnhoặcthaythếgốikhicầnthiết. 1.2.2.5Kiểmtramố,trụcầu Cácbộphậnvnộidungcầnkiểmtra + Xóilởởmóngmố,trụ + Mốtrụbịlún,nghiênglệch
14. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT + Xmũmố,trụ + Phầnt−nón,máidốctr−ớcmốnếucó + Bảnquáđộ Cách−hỏngth−ờnggặp(hình14) + Nứtởthânmố,trụ,xmũ.Vếtnứtởmốtrụcóthểcóđộmởrộnglớnhơn ởdầmchủdovậynhiềuvếtnứtquansátđ−ợcbằngmắtth−ờng + Vỡbêtông,lộcốtthép,cốtthéplộrađbịgỉ. + Xóilởởđáymóngcủamố,trụ + Mố,trụbịnghiênglệchdolúnkhôngđềuhoặcdoxóicụcbộ + Chânkhay,đáxâyphầnt−nón,máidốctr−ớcmốbịsụtlở,bịxói. + Bảnquáđộbịlún,nứt Biệnphápkhắcphục Vớicách−hỏnglớncầncóthiếtkếsữachữa(xemch−ơng3)tuynhiêncũng cónhữngnh−hỏngmcơquanquảnlýtrựctiếpcầnsửachữangaykhih− hỏngmớiphátsinhtheokinhphíduytu,bảod−ỡnghngnămnh−: + Đóngcọc,bỏrọđángănkhôngchoxóilởpháttriển + Theodõisựpháttriểncủavếtnứt,bơmvữa,bơmkeohoặctrámvávếtnứt saukhiđđụcrộngmépvếtnứt.Trámvácácchỗvỡbêtôngsaukhiđ lmsạchbềmặtvlmsạchcốtthépnếuởchỗvỡcốtthépbịlộra. + Xâylạicácchỗđáxâybịsụtlỡ,tr−ớckhixâycầnbùđấtởphầnphíad−ới vìhầuhếtcácchỗlún,sụtđềucónguyênnhânđấtđắpởd−ớibịlúnhoặc chânkhaybịxóilở.
15. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT a)Vếtnứttheođ−ờngchéoởmặttr−ớc mốhayt−ờngđầu b)Vếtnứtngangthânmố c)Vếtnứtđứngtrênthânmố,trụ d)Vếtnứttrênthânmố Hình13:Mộtsốdạngvếtnứttrênthânmốtrụ
16. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 1.2.3 Phânloạicầu Phânloạichấtl−ợngcầulmộtcôngviệcrấtcầnthiếtđểphụcvụchoviệc khaithácduytu,sửachữacầu.Việcphânloạicầucòngiúpchocáccơquan quảnlýcómộtkếhoạchđúngđắnvềsửachữa,tăngc−ờnghoặcxâydựngcầu mớithaythếchocầucũđh−hỏngnhằmđảmbảokhaitháccóhiệuquảmột tuyếnđ−ờnghoặccảmạngl−ớigiaothôngnóichung. Đểphânloạicầuphảicótiêuchuẩnphânloại,hiệnnayởn−ớctach−acó mộtquyđịnhvh−ớngdẫnthốngnhấtvềphânloạichấtl−ợngcầu,chúngtôi xin giớithiệu cách phân loại của ESCAP ( ủy ban kinh tế v x hội châu á_TháiBìnhD−ơng).Theotiliệunytiêuchuẩnđểphânloạicầul: + Biênđộbiếndạng + Mứcđộảnhh−ởngđếnantonvậntải + Sựcấpthiếtphảitiếnhnhcácbiệnphápđểduytrìchứcnănglmviệc bìnhth−ờngcủacôngtrình. Theotiêuchuẩnnyng−ờitaphâncầulm4loạichínhnh−sau Loại A. Loại A bao gồm những cầu có chất l−ợng còn tốt, không có khuyếttậthayh−hỏnghoặccónh−ngkhôngđángkể, không cần sửa chữa.Cáckhuyếttậthayh−hỏngnếucóch−aảnhh−ởngđếnchứcnăng lmviệccủacácbộphậnkếtcấu,cầukhaithácantonvớitảitrọngthiết kế. LoạiB.Loạinybaogồmcáccầucóh−hỏnghaykhuyếttậtnh−ngởmức độnhẹ,sựpháttriểncủah−hỏnghaykhuyếttậtch−arõrngvkhông đánglongại.Cách−hỏnghaykhuyếttậtkhôngảnhh−ởngđếnanton trongkhaithácnêncóthểsửachữahoặckhông,nếusửachữathìcóthể tiếnhnhvothờiđiểmnotùyý. LoạiC.Trêncáccầuthuộcloạinycónhữngkhuyếttậthayh−hỏngm hiệntạich−aảnhh−ởnghoặcảnhh−ởngkhôngđángkểđếnkhảnăngchịu lựccủacầu,tuynhiênnếuh−hỏngvkhuyếttậtpháttriểnthìsẽlmsuy giảmkhảnăngchịulựccủacầu.
17. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT LoạiD.CôngtrìnhthuộcloạiDkhitrêncôngtrìnhcónhữngh−hỏng đángkểđhoặcsẽlmsuygiảmchứcnăngchịulựccủacầu. Ng−ờitacònphânloạiDthnh3loạinhỏ: + LoạiD 1.Thuộcloạinykhicôngtrìnhđcónhữngh−hỏng,tuy nhiênhiệntạicôngtrìnhkhôngcóvấnđềvềantonnh−ngchức nănglmviệccủachúngcóthểbịảnhh−ởngbấtlợitrongt−ơnglai vìvậyphảitiếnhnhsửachữacách−hỏngởthờiđiểmthíchhợp, chẳnghạnsửachữamố,trụvomùakhô + LoạiD 2.CôngtrìnhthuộcloạiD 2khitrêncongtrìnhcónhữngh− hỏng,hiệntạicôngtrìnhch−acóvấnđềvềantonnh−chứcnăng lmviệccủachúngđbắtđầubịảnhh−ởng,dođócầntiếnhnh sửachữasớm + LoạiD 3.Thuộcloạinylcáccôngtrìnhcóh−hỏnglớn, không cònkhảnăngkhaithácbìnhth−ờng,phảitiếnhnhsửachữahay tăngc−ờngngaylậptức,khich−asửachữakịpphảigiảmtảitrọng khaitháccủacầu. Việcphânloạicầunh−đtrìnhbyởtrênđ−ợctómtắttrongbảng 11
18. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Bảng11 Thờiđiểm ảnhh−ởng Mứcđộh− Loại Tìnhtrạngcầu tiếnhnhsửa đếnanton hỏng vậntải chữa Khôngảnh Khôngcó A Cầucòntốt h−ởng h−hỏng Cầucòntốt,h−hỏnghay khuyếttậtnhẹ,sựphát Hiệntại Cóthểsửa B triểncủah−hỏnghay khôngcó Nhẹ chữahoặc khuyếttậtkhôngrõrng ảnhh−ởng không vkhôngđánglongại Hiệntại Mứcđộh−hỏngvkhuyết Sửachữavo ch−aảnh tậtcủacôngtrìnhtrong H−hỏngv thờiđiểm h−ởng t−ơnglaisẽpháttriểncầu khuyếttật thíchhợp C nh−ngtrong trởthnhloạiD dođó cóthểphát ngănkhông 1 t−ơnglaicó phảiphòngngừađểđiều triển chocầutrở thểảnh đókhôngxảyra thnhloạiD h−ởng H−hỏngv H−hỏngvkhuyếttật khuyếttật đangpháttriểncầnthực Đedọađến đangphát Sửachữavo hiệncácbiệnphápngăn antonvận triểncóthể D thờiđiểm 1 ngừađểkhôngảnhh−ởng tảitrong dẫnđến thíchhợp đếnantoncủacôngtrình t−ơnglai suyyếu trongt−ơnglai chứcnăng củacầu Đedọađến antonvận H−hỏng H−hỏngvkhuyếttậtđ tảitrong khuyếttật D ảnhh−ởngđếnchứcnăng t−ơnglai vsựsuy Cầntiến D2 lmviệccủacầu,khảnăng gần,nguy giảmchức hnhsửa chịutảicủacầucũngbị hiểmkhicó năngcủa chữasớm ảnhh−ởng ngoạilực cầuđang khôngbình pháttriển th−ờng H−hỏng,khuyếttậtliên quantớichứcnăngchủ Cầntiến Nguyhiểm Nghiêm D yếucủacôngtrình,ảnh hnhsửa 3 sắpxảyra trọng h−ởngđếnantoncủacầu chữangay
19. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT
20. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 1.3Ph−ơngphápquảnlýcầu Quảnlýcầubaogồmquảnlýhồsơvquảnlýtìnhtrạngkỹthụât.Hồsơhiện nayth−ờngđ−ợcquảnlýtrênmáycónốimạnggiữacáccơquanquảnlýtrong cùngmộthệthống. ởđâychỉnghiêncứuph−ơngphápquảnlýtìnhtrạngkỹ thuậtcủacầu.Trongtấtcảcácn−ớcđểquảnlýtìnhtrạngkỹthuậtng−ờitađều cóquyđịnhvềcôngtáckiểmtravmẫuhồsơchocôngtácny,ởn−ớctahiện naych−acómộtquyđịnhthốngnhấtvềcôngtáckiểmtradođóchúngtôixin giớithiệunhữngquyđịnhnytrongtiliệucủaESCAPvcủahộithảogiữa BộGTVTViệtNamvBộThiếtbị–Nhở–GTVTCộnghòaPháp 1.3.1NhữngquyđịnhvềcôngtáckiểmtracầutrongtiliệucủaESCAP TiliệunydoTiếnsỹATSUSHI–MURAKAMIng−ời nhậtbiênsoạnv đđ−ợcnhxuấtbảngiaothôngvậntảidịchratiếngViệt,dođócácquyđịnh vềcôngtáckiểmtraởđâychủyếudựavocácquyđịnhcủaNhậtBản.Trong tiliệunyng−ờitachiacôngtáckiểmtrathnh3loại:Kiểmtratổngquát, kiểmtrachitiếtvkiểmtratondiện.Sauđâychúngtanghiêncứutừngloại kiểmtra a)Kiểmtratổngquát Kiểmtratổngquátbaogồmkiểmtrađịnhkỳđ−ợcthựchiệnhainămmột lầnvkiểmtrabấtth−ờngđ−ợctiếnhnhkhicóyêucầucầnthiếtnh−lũ,lụt, độngđấthaytainạn Kiểmtratổngquátchủyếubằngmắtth−ờngvcácthiếtbịgiảnđơnnh− kínhlúp,dụngcụđođộmởrộngvếtnứt,th−ớcđodi Mụcđíchchínhcủakiểmtratổngquátlpháthiện những h− hỏngtrên côngtrình,tìmnguyênnhâncủacách−hỏng,lậphồsơkiểmtrasauđótiến hnhphânloạicôngtrình.Saumỗilầnkiểmtratổngquáthồsơkiểmtraphải đ−ợcl−utrữtronghồsơcôngtrình. b)Kiểmtrachitiết Côngtáckiểmtrachitiếtchỉđ−ợctiếnhnhnếuquakiểmtratổngquát côngtrìnhđ−ợcxếploạiDhoặccôngtrìnhcónhữngyêucầuriêng,chẳnghạn
21. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT kiểmtrađểtăngc−ờngcầu,đểmởrộngcầu ,nh−vậykiểmtrachitiếtkhông phảilkiểmtrath−ờngxuyên. Khikiểmtrachitiết,tùytheoyêucầucóthểdùngcácmáyđođểđoứng suất,độvõng,daođộngcủacôngtrìnhvtiếnhnhthínghiệmvậtliệuđểđánh giáchínhxáckhảnăngchịulựccủacôngtrìnhtừđótìmragiảiphápsữachữa nếucầnhoặctrêncơsởđótiếnhnhthiếtkếtăngc−ờng,mởrộngcầu. c)Kiểmtratondiện Kiểmtratondiệnbaogồmcảviệckiểmtrađốivới cầu, kiểm tra môi tr−ờngvkiểmtracáccôngtrìnhxungquanh.Đây khôngphảilkiểm tra th−ờngxuyênvchỉkiểmtrakhicôngtrìnhcónhữngh−hỏnglớndotácđộng của môi tr−ờng hoặc của các công trìnhxâydựngởgần cầu hoặc để tăng c−ờngvmởrộngcầucũmviệctăngc−ờnghaymởrộngcóthểgâytácđộng đếnmôitr−ờngvcáccôngtrìnhxungquanhcầu. 1.3.2NhữngquyđịnhvềcôngtáckiểmtratronghộithảoCầuĐ−ờngViệt– Pháp. Trongquyển1“Nhữngvấnđềchungvềcôngtáckiểmtracáccôngtrìnhcầu đ−ờng”cónêurabahìnhthứckiểmtra:Kiểmtrath−ờngxuyên,kiểmtrahng nămvkiểmtrachitiết. a)Kiểmtrath−ờngxuyên Kiểmtrath−ờngxuyênđ−ợctiếnhnhtheothờihạn nh− sau: Trong hai nămđầutừsaukhixâydựngxongcứbathángkiểmtramộtlần,nhữngnăm tiếpsaucứsáuthángkiểmtramộtlần. Mụcđíchcủakiểmtrath−ờngxuyênlpháthiệnnhữngh−hỏngxuấthiện ởtấtcảccácbộphậncầusovớilầnkiểmtratr−ớcvsovớitrạngtháibanđầu từđócókếhoạchduytu,bảod−ỡnghoặcnếucầnthìđềxuấtlậpkếhoạch kiểmtrachitiếthoặcsửachữacầu b)Kiểmtrahngnăm Thờigiankiểmtra:mỗinămmộtlần,nêntiếnhnhvothờiđiểmhếtmùa m−alũ.
22. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Mụcdíchcủacôngtáckiểmtralpháthiệncách−hỏng,đánhgiákhảnăng khaithácvphânloạicầu,kếtquảkiểmtraphảil−ugiữtronghồsơquảnlý cầulmcơsởchocáclầnkiểmtrasau,lmcơsởđểlậpkếhoạchsửachữanếu cần,côngviệckiểmtrachủyếuđ−ợctiếnhnhbằngquansát,cóthểdùngcác dụngcụthôngth−ờngnh−kínhlúp,dụngcụđovếtnứt,búa,th−ớc Cơquantiếihnhkiểmtra:Đơnvịquảnlýởn−ớctacóthểlcáccôngty QLvSCĐBtrừcáccầulớncócơquanquảnlýriêng. c)Kiểmtrachitiết Thờigianđịnhkỳkiểmtrachitiếtl10năm. Mụcđíchcủakiểmtrachitiếtlđánhgiátừngbộphậnvtonbộcầuvề khảnăngchịulựcvềsựsuythoáicủatừngbộphậnởcảhailĩnhvựcvậtliệuv kếtcấu. Cơquanthựchiệnlnhữngđơnvịcóchứcnăngkiểmđịnhmkhôngphải lcơquanquảnlýcôngtrình. Côngviệckiểmtrachitiếtphảitiếnhnhtheođềc−ơnghaythiếtkếđ đ−ợccơquancóthẩmquyềnphêduyệt. Kiểmtrachitiếtcóthểphânchiathnh:kiểmtrachitiếtđầutiênlkiểm trakhicôngtrìnhvừahonthnhđểthiếtlậptrạngtháibanđầuvđánhgiá khảnăngchịutáicủacôngtrìnhsovớithiếtkế.Kiểmtrachitiếtth−ờngxuyên lkiểmtratheođịnhkỳ10nămmộtlần.Kiểmtrachitiếtngoạilệlkiểmtra côngtrìnhcónhữngh−hỏngdolũlụt,độngđất,tainạnhaymộtnguyênnhân nođó,cũngcóthểkiểmtraphụcvụchoviệctăngc−ờngsửachữacầu. TrênđâyđgiớithiệucôngtáckiểmtratheocáctiliệuđcóởViệtNam. Quanđiểmcủachúngtôilnêncó3hìnhthứckiểmtra: *Kiểmtrath−ờngxuyên. Đâylhìnhthứckiểmtrađịnhkỳcóthể6thánghoặc1nămmộtlần. Cơquankiểmtra:đơnvịquảnlý,cụthểlcáccôngtyquảnlývsửachữa đ−ờngbộ,vớicầunhỏcóthểphâncấpchohạtquảnlýđ−ờngbộ. Ph−ơngphápkiểmtra:bằngcáchquansátvcácdụngcụthôngth−ờngnh− thang,xekiểmtracầu,kínhlúp,dụngcụđođộmởrộngvếtnứt Saumỗilầnkiểmtra,hồsơkiểmtraphảil−utronghồsơquảnlýcầu.
23. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT *Kiểmtrađộtxuất. Đâykhôngphảilkiểmtrath−ờngxuyênmlkiểmtrasaulũlụt,động đất,tainạnởthờiđiểmkhôngtrùngvớikiểmtrath−ờngxuyên. Nộidungkiểmtra:tấtcảcácbộphậncầu Nếukhôngtrùngvớikiểmtrath−ờngxuyênthìhồsơ kiểm tra đột xuất cũngđ−ợcl−ugiữtronghồsơquảnlýcầu. *Kiểmtrachitiết Kiểmtrachitiếtcóthểthựchiện: Theođịnhkỳđốivớicầulớn(nămnămhoặcm−ờinămmộtlần) Theođềxuấtcủakiểmtrath−ờngxuyênhayđộtxuấtkhi công trình có nhữngh−hỏngcầnkiểmtrađánhgiáđầyđủvchitiếthơn. Phụcvụchothiếtkếsửachữahoặctăngc−ờngcầu. Cơquanthựchiện:nhữngđơnvịcóchứcnăngkiểmđịnhcầuđ−ợcsựchấp thuậncủacơquanquảnlý Cóthểcóhaihìnhthứckiểmtrachitiết:kiểmtrachitiếtbanđầuđểlập trạngtháikhôngvđánhgiákhảnăngkhaithácsovớithiếtkế(cóthểgọil thửtảivlậptrạngtháibanđầu)vkiểmtrachitiếtthôngth−ờng(cóthểgọi lkiểmđịnhcầu)đểdánhgiákhảnăngchịulựccủacầu.
24. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Ch−ơngII Thử nghiệm cầu 2.1.Nhữngvấnđềchungvcácph−ơngphápthửnghiệmcầu. Thửnghiệmcầulmộtphầnhoặctonbộcôngviệccủakiểmtrachitiết. ởn−ớctahiệntạikhithửnghiệmtrêncầuvừamớixâydựngxongth−ờngđ−ợc gọilthửtảicầu,cònthửnghiệmtrêncầucũth−ờngđ−ợcgọilkiểmđịnhcầu. Nóichungđểthửnghiệmmộtcầucầnphảithựchiệncáccôngviệcnh−sau: Lậpđềc−ơngthửnghiệm Tiếnhnhđođạc,thínghiệmtạihiệntr−ờng. Lậpbáocáokếtquảthínghiệm. Sauđâychúngtasẽnghiêncứucáccôngviệcchungđểthửnghiệmcầu. 2.1.1.Nộidungcủađềc−ơngthửnghiệmcầu. Đềc−ơngthửnghiệmcầuth−ờnggồmcácnộidungchínhnh−sau: Căncứđểlậpđềc−ơng.Cáccăncứnyth−ờngbaogồm: +Quyếtđịnhgiaonhiệmvụ. +Hợpđồnggiữacơquanthựchiệncôngtácthửnghiệm với cơ quanchủcôngtrình. +Hồsơthiếtkế,hồsơquảnlýcầu. +Cácquytrình,quyphạmkỹthuậthiệnhnhcóliênquanđếncôngtác thửnghiệm. Giớithiệuchungvềcầu: +Vịtrícầu,cơquanquảnlý,nămxâydựng,nămkhaithác,tảitrọngthiết kế,tảitrọngkhaithác +Kếtcấubêntrên:sốnhịp,sơđồnhịp,loạikếtcấu, kích th−ớc dầm, bản +Kếtcấubênd−ới:cấutạomố,cấutạotrụ.
25. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT +Hiệntrạngcầu. Mụcđíchthửnghiệm:Tùytheocầucũ haycầumới, hồ sơ cầu còn hay không mmụcđíchthửnghiệmcóthểgồmmộtphầnhoặctonbộcácnội dungsau: +Đođạckíchth−ớccácbộphận,caođộmặtcầu,caođộlòngsôngđểvẽ lạihồsơcầu. +Xácđịnhcách−hỏnghiệncóvtìmnguyênnhâncủacách−hỏng. Tr−ờnghợpcầnthiếtphảicóbảnvẽđểmôtảcách−hỏng. +Xácđịnhkhảnăngchịutảicủacầusovớithiếtkếhoặckhảnăngchịu tảihiệntạicủacầu. +Kíênnghịchếđộkhaithác,duytu,bảod−ỡng,sửachữanếucần. +Lmcơsởđểnghiệmthuđốivớicầumới,lmcơsởđểthiếtkếtăng c−ờng,mởrộngcầu +Phụcvụchocôngtácnghiêncứukhoahọcvcôngnghệ,honthiện ph−ơngpháptính Nộidungthửnghiệm:Căncứvomụcđíchthửnghiệm,đềc−ơngsẽđềra nộidungt−ơngứng,thôngth−ờngnộidungthửnghiệmbaogồmcácnộidung sau: +Đođạckíchth−ớccácbộphận,đocaođộđểxácđịnhtìnhtrạnghiệntại củacầusovớitrạngtháibanđầu. +Xácđịnhcách−hỏngbaogồmvịtrí,kíchth−ớcvnguyênnhâncách− hỏng,đánhgiáảnhh−ởngcủah−hỏngđếnchấtl−ợng,tuổithọcủacôngtrình. +Đođạcứngsuất,độvõng,gócxoay,daođộngcủakếtcấunhịp,đodao độngvchuyểnvịcủamốtrụ. +Thínghiệmvậtliệu. +Đođiệnthế,điệntrở,độxâmnhậpclov.v nếucóyêucầu. +Kiểmtoáncầu. +Đánhgiákhảnăngchịutảicủacầutheokếtquảđo,kếtquảkiểmtoán. Máymócthiếtbịphụcvụcôngtácthửnghiệm.Trongphầnnycầnthốngkê đầyđủcácmáymóc,thiếtbịdùngtrongthửnghiệmnh−máythủybình,máyđo biếndạng,máyghidaođộng
26. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Tảitrọngthửvcácsơđồtảitrọng. Trongđềc−ơngphảinêurõcầnbaonhiêuxe,loạixevcáchxếpxetrên cầu(còngọilsơđồtảitrọng)đểthửnghiệmvấnđềnysẽđ−ợcnghiêncứuở phần2.1.3. Bảođảmgiaothôngtrongthờigianthửnghiệm. Vớicầumớich−ađ−avokhaithác,ch−acóxel−uthôngtrêncầucông tácđảmbảokhôngcầnđặtra,tuynhiênvớicầuđangkhaithácvấnđềnycần phảiquantâmđúngmứcnhấtlvớicầucól−ul−ợngxequalạilớn. Thôngth−ờngkhicầucól−ợngxequalạilớnhoặccầutrongthnhphố tránhđovớigiờcaođiểm,cóthểđovobanđêm. Vớicầucól−ul−ợngxequalạiítcóthểgiảiquyếtbằngcách:thờigian lmđgiáovlắpmáyxecộl−uthôngbìnhth−ờng.Khichuẩnbịxongngừng giaothông15phútđến20phútđểđo,sauđóchothônghếtxeởhaiđầucầulại ngừnggiaothôngđểđo,quátrìnhđócứlặpđilặplạichođếnkhikếtthúc. Tr−ờnghợpđovớitảitrọngngẫunhiên,thìkhôngcầnngừnggiaothông. Dựtoánthửnghiệm:Hiệnnayởn−ớctach−acóđơngiáriêngchocông tácthửnghiệmcầunênđểlậpdựtoáncầndựavocácđơngiákháchoặcdựa vocácdựtoánđđ−ợccơquancóthẩmquyềnphêduyệt. ởn−ớctahiệntạicơquanthửnghiệmlậpđềc−ơng,đềc−ơngchỉcóhiệu lựckhiđđ−ợccơquancóthẩmquyềnhoặcchủcôngtrìnhraquyếtđịnhphê duyệtvềnộidungvdựtoán. 2.1.2.Cácph−ơngphápthửnghiệm. Cóhaiph−ơngphápthửnghiệm:Thửnghiệmvớitảitrọng tĩnh v thử nghiệmvớitảitrọngđộng. Thửnghiệmvớitảitrọngtĩnh. +Chocácxethửđứngởngoicầuhayởvịtríkhôngảnhh−ởngđếnđại l−ợngđođọc giátrịkhôngtải trêncácdụngcụđo. +Xếpxevovịtrí,khixeđứngyênđọc giátrịcótải trêncácdụngcụđo.
27. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Quátrìnhđólặpđilặplạiítnhấtbalần,ởmỗilầnđotínhđ−ợcgiátrị chênhlệch,vớibalầnđotínhđ−ợcgiátrịchênhlệchtrungbìnhvtừđótính đ−ợcgiátrịcủađạil−ợngđo. Ph−ơngphápthửnghiệmtĩnhcóthểđođ−ợcphảnlựcgối,ứngsuất,độ võng,gócxoaycủakếtcấunhịp,độlúncủagối Ưuđiểmcủaph−ơngphápnylbiếtđựơcchínhxácgiátrịcủatảitrọng, thờigianđonhanhnh−ngcónh−ợcđiểmlphảingừnggiaothôngtrongthời gianđo,dođónóth−ờngdùngđểthửnghiệmcầumới,cầucól−ul−ợngxequa cầukhônglớnhoặccầucól−ul−ợngxelớnnh−ngđovothờiđiểml−ul−ợngxe ít,chẳnghạnđovobanđêm. Thửnghiệmvớitảitrọngđộng. Tảitrọngđộngcóthểlxethửtảichạyquacầucũngcóthể lcáctải trọngngẫunhiênchạyquacầu.Vớitảitrọngngẫunhiêncầnđotrongmộtthời gianđủditrêncơsởđóxácđịnhđ−ợcgiátrịbấtlợicủađạil−ợngđo. Ph−ơngphápnycũngcóthểđođ−ợcứngsuất,độvõng,daođộngcủakết cấunhịp,daođộngvchuyểnvịcủamố,trụ. Ưuđiểmcủaph−ơngphápthửnghiệmđộnglkhôngphải ngừng giao thôngtrongthờigianđo,nếuđovớitảitrọngngẫunhiênthìkhôngcầnlậpđon tảitrọngthửnh−ngthờigianđokéodi. ởn−ớctahiệnnayth−ờngkếthợpcảhaiph−ơngphápthửnghiệmtĩnhv động. 2.1.3.Tảitrọngthửvcácsơđồtảitrọng. 2.1.3.1.Tảitrọngthử. Điều3.4,quytrìnhthửnghiệmcầu22TCN17087,quyđịnh:"Khithử tĩnhtrongtr−ờnghợpthôngth−ờngphảilấyhoạttảithẳngđứngbằnghoạttải tiêuchuẩnnhânvớihệsốxungkíchtínhtoán.Khikhôngthểlậpđ−ợctảitrọng nh−trênthìchophépgiảmnhẹtảitrọngthửnh−ngtrongbấtkỳtr−ờnghợpno tảitrọngthửnycũngkhôngđ−ợcnhỏhơn. Tảitrọngnặngnhấtthựctếđthôngquatrêntuyến(đốivớicầuđ−ờngsắt).
28. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 80%hoạttảitiêuchuẩnnhânvớihệsốxungkích tính toán (đối với cầu đ−ờngôtô). Trongtr−ờnghợpkhôngcóxenh−quyđịnhởđiều3.4,điều3.5trongquy trìnhcũngchophép"nếugặpkhókhăntrongthựctế(nh−tảitrọngtrụcbánhxe khôngđạtyêucầu )thìcóthểbốtrítảitrọngsaochođạtđ−ợcgiátrịnộilực t−ơngđ−ơngvớinộilựcthiếtkếởcáctiếtdiệncóbốtríđiểmđo". 2.1.3.1.Cácsơđồtảitrọng . Sơđồtảitrọnglmộtcáchxếpxetảitrêncầuđểđạil−ợngđocógiátrịbất lợinhất.Nh−vậytrongmỗisơđồtảitrọngcầnphảixétcáchxếpxetheochiều dọccầuvxếpxetheochiềungangcầu. Điều3.6.Quytrìnhthửnghiệmcầuquyđịnh"Việcbốtrítảitrọngdọcv ngangcôngtrình,bốtrílệchtâmhayđúngtâmphảixuấtpháttừđiềukiệnlm việcbấtlợinhấtchocôngtrìnhvcácbộphậncầucầnthửnghiệmcủanóv phảiđ−ợcquyđịnhchặtchẽtrongđềc−ơngthửnghiệmcầu”.Cũngtrongquy trìnhnyđiều3.19cònquyđịnh"Th−ờngcóhaiph−ơngánxếpxeđểthửtheo ph−ơngngangcầu:xếpxechínhtâmcầuvxếpxelệnhtâmcầu.Trongtr−ờng hợpnocũngphảithửtheoph−ơngánxếpxechínhtâmcầu,còntùytheotầm quantrọngcủakếtcấucóthểthửtheocảph−ơngánthứhai.Đốivớicầutreo, cầudâyvăng,cầucóhailnxetrởlênnhấtthiếtphảithửtheocảhaiph−ơngán xếpxe”. Căncứvocácquyđịnhtrênnhậnthấyđểcómộtsơđồtảitrọngcầntiến hnhtheotrìnhtựsau: +Vẽđ−ờngảnhh−ởngcủađạil−ợngcầnđo,chẳnghạnđểđoứngsuất pháptạimộtmặtcắtnođócầnvẽđ−ờngảnhh−ởngmômenuốncủamặtcắtđó, đểđoứngsuấttrênmộtthanhdncầnvẽđ−ờngảnhh−ởngnộilựccủathanh vv +Trênđ−ờngảnhh−ởngđvẽxếpxeởvịtríbấtlợinhất.Nếutảitrọng thửcókíchth−ớcvtảitrọngxexấpxỉtảitrọngtiêuchuẩnthìxếpnh−đonxe tiêuchuẩn.Thôngth−ờngcácxethửkhônggiốngxetiêuchuẩnkhiđócầnđiều chỉnhkhoảngcáchgiữacácxesaochođạil−ợngđodođonxethửsinhraxấp xỉbằngđạil−ợngđodođonxetiêuchuẩnsinhra.
29. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Chúýlvớidầmgiảnđơn,tảitrọngthửltảitrọngtậptrungtạicáctrục xekhiđómặtcắtcómômenuốnlớnnhấtkhôngphảilmặtcắtgiữanhịpml mặtcắtd−ớimộttảitrọngtậptrungnođóđặtđốixứngvớiđiểmđặtcủacác hợplựcquađiểmgiữanhịp. ởmặtcắtnymômenuốndohoạttảisinhralớn nhấtnh−ngmômenuốndotĩnhtảisinhralạinhỏhơnmặtcắtgiữanênng−ờita th−ờngđoứngsuấtpháptạimặtcắtgiữađểcùngvớimặtcắtđođộvõng. Saukhiđxếpxeởvịtríbấtlợinhấttrênđ−ờngảnhh−ởngtínhđ−ợcsố xetheochiềudọccầu,đemsốxenynhânvớisốlnxeđ−ợcsốxecầnthiếtcho mộtsơđồtảitrọng. +Theochiềungangcầunhấtthiếtphảixếpxeđúngtâm,sauđóxếpmột sơđồlệchtâmvềth−ợngl−uhoặchạl−uhoặclệchtâmcảth−ợngl−uvhạl−u. Trênhình21giớithiệusơđồđặttảiđểđoứngsuấtpháptrêncácmặt cắtE(mặtcắtcómômentuyệtđốilớnnhất)vmặtcắtCởgiữanhịpkhitải trọngthửlđonxetiêuchuẩnH10vớikhẩuđộtínhtoáncủanhịpgiảnđơnl =18m. Trênhình22giớithiệusơđồtảitrọngđểđoứngsuấtcácthanhX 2vD 1 khitảitrọngthửlđontầutheoTCVN. Hình2.1 :Sơđồtảitrọng(theochiềudọccầu)đểđoứngsuấtphápởmặt cắtcómômentuyệtđốilớnnhấtE(hìnha)vmặtcắtgiữanhịpC(hìnhb)
30. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình22:SơđồtảitrọngđểđoứngsuấtthanhX 2vD 1. a. Sơđồdn; b. Đ−ờngảnhh−ởngthanhX 2; c. SơđồđontuđểđoứngsuấtthanhX 2; d. Đ−ờngảnhh−ởngthanhD 1; e. SơđồđontuđểđoứngsuấtthanhD 1.
31. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình2–3 :SơđồtảitrọngđểđoứngsuấtphápkhitảitrọnglđonxeH 30. a. Sơđồkếtcấunhịp; b. Đ−ờngảnhh−ởngmômenvsơđồtảitrọngđểđoứngsuấtpháp ởmặtcắtE c.Đ−ờngảnhh−ởngmômenvsơđồtảitrọngđểđoứngsuấtpháp ởmặtcắtA; d.Đ−ờngảnhh−ởngphảnlựcgốiAvsơđồtảitrọngđểđođộlún gốiA.
32. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình24 :SơđồtảitrọngđoứngsuấtcácmặtcắtB,CvDkhitảitrọng thửlđonxeH30. Hình25 :Sơđồxếptảilệchtâm(hìnha)vđúngtâm(hìnhb)chocầu cóbềrộngđ−ờngxechạy4m,tảitrọnglxeH10.
33. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình26 :Sơđồxếptảilệchtâmvđúngtâmchocầucóbềrộngđ−ờng xechạy8m,tảitrọnglxeH30. 2.2.Đoứngsuất. 2.2.1.Nguyênlýđoứngsuất. Trongtrạngtháiứngsuấtđ−ờngng−ờitađoứngsuấtphápthôngquađobiến dạngdi ltrênchiềudil(haycòngọilchuẩnđo)từđótínhđ−ợcbiếndạng t−ơngđối ε= Error! .Khiđcóbiếndạngt−ơngđối ε,theođịnhluậtHookedễ dngtínhđựơcứngsuấtpháp σ=E. ε,trongđóElmôđunđnhồicủavậtliệu. Trongtrạngtháiứngsuấtphẳngsẽxảyrahaitr−ờnghợp:biếtph−ơngchính I,IIvkhôngbiếtph−ơngchính. +Khiđbiếtph−ơngchínhI,IItheocácph−ơngnyđođ−ợc l1v l2, từđótínhđ−ợcbiếndạngt−ơngđối ε1, ε2vcácứngsuấtchính σ1, σ2theocông thức: σ = E ( ε + ε ) 1 1− 2 1 2 (2− 1)
34. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT σ = E ( ε + ε ) 2 1− 2 2 1 Trongđó lhệsốPoisson,hệsốnyphụthuộcvovậtliệu,thídụđối vớithép =0,30 ữ0,33. +Khich−abiếtph−ơngchínhI,II.Tr−ờnghợpnycầnphảiđobíêndạng ditheobaph−ơng l1, l2, l3đểtínhra ε1, ε2, ε3.Thôngth−ờngng−ờitađo 0 0 0 0 0 theoph−ơng0 ,45 v90 ,khiđócó ε0, ε45 ,v ε90 ,hoặcđotheoph−ơng0 ,60 0 v120 khiđócó ε0, ε60 , ε120 ,từđótínhđ−ợccácbiếndạngt−ơngđốitheo ph−ơngchínhI,IIl ε1v ε2: ε 0 + ε 90 1 2 2 ε1,2 = ± (εεo −45 )( + εε 90 − 45 ) 2 2 (2− 2) ε+ ε + ε ε+ ε + ε 1 ε = 0 60 120 ± (ε−o 60 120 )()2 + ε − ε 2 1,2 3 o 3 2 60 120 Khiđcó ε1v ε2tínhđ−ợccácứngsuấtchính σ1v σ2theocôngthức(2 1),đâylcácứngsuấtcựctrịcủamộttrạngtháiứngsuất. Đểxácđịnhph−ơngchính(ph−ơngcủacácứngsuấtσ1v σ2)ocáccông thức 2ε − ε − ε tg2 α= 45 0 90 ε 0 − ε 90 (2− 3) 1 ()ε0− ε 120 tg2 α= 3 1 ε−() εε − − ε 03 0 60 120 Căncứvocácứngsuấtchínhcựctrị,dễdngtínhđ−ợccácứngsuấttiếp cựctrịcủatrạngtháiứngsuấtny. σ− σ τ = ± 1 2 (24) 1,2 2 Trongđó σ1l σmax còn σ2l σmin
35. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 2.2.2.Cácloạimáyđoứngsuất. Cónhiềuloạimáymócđểđoứngsuất,cácmáynyđềuđo lđểsuyra ε vtừđótínhđ−ợc σdovậyng−ờitath−ờnggọilmáyđobiếndạng.Sauđâyta nghiêncứuhailoạichính. 2.2.2.1.Tenzômetcơhọc. Tenzômetcơhọccòngọiltenzômetđònvìnócấutạotrênnguyêntắc đònbẩy,sơđồcấutạocủatenzômetcơhọcnh−trênhình27,trongđócó:chân cốđịnh1gắnliềnvớikhungmáy6,chândiđộng2gắnliềnvớiđòn3.Khoảng cáchgiữahaichân( l)còngọilchuẩncủamáyđo,hiệntạith−ờngcócácchuẩn đo20mm;50mm;100mm;200mm.(3)lhệthốngđònđểtruyềnchuyểnđộng đếnkim(4),kimvhệthốngđòncòncótácdụnglđểkhuyếch đạichuyển động,vớihệsốphóngđạik= Error!Error! hệsốnyth−ờngl1000. Hình27 :Tenzômetcơhọc. Khiđo,haichâncủaTenzômetđòngắnchặtvovậtđo,nếuvậtđodn dirahaycongắnlạiquảtrámởchândiđộngsẽnghiêngđilmđòn3nghiêng theovđẩychokimlệchđi(đ−ờngđứtnéttrênhìnhvẽ).Khivậtđongắnlạiquả trámsẽnghiêngtheochiềung−ợclại,đẩykimlệchđitheochiềung−ợclại.
36. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Thangchia5đ−ợcchiatheo1mmnênnếuhệsốphóngđạik=1000một vạchtrênthangchiasẽt−ơngứngvớibiếndạngdituyệtdốiởđầucủachândi dộngl Error! =10 3mm.Dohệsốphóngđạicóthểsailệchnênvớimỗimáy còncómộthệsốđiềuchỉnhk 1(hệsốnydonhchếtạochosẵntrêntừngmáy) vkhisốvạchchênhlstacócôngthứcđểtínhbiếndạngdi lnh−sau: l=k 1s Error! (mm) (2 5) Trongđó: kđộphóngđạicủamáyđo,th−ờngl1000 k1hệsốđiềuchỉnhcủamáy,th−ờngk 1=0,98 ữ1,02 sSốvạchchênhlệchtrênthangchialhiệusốcủasốđọckhikhôngcó tảivsốđọckhôngtảitrungbình(tổngcủasốđọckhôngtảitr−ớcvsaukhicó tảichiacho2). Tenzômetcơhọccó−uđiểmlcấutạođơngiảndễthaotác,ítchịuảnh h−ởngcủanhiệtđộ,độẩmnh−ngcónh−ợcđiểmkhôngđođ−ợckhitảitrọng động.Đểđảmbảochínhxáckhilắpmũinhọncủahaichânphảigắnchặtvo vậtđosaochomũinhọnkhôngbịtr−ợttrênvậtđovlúcđọcsốmắtphảiởvịtrí saochokimvảnhcủakimtrêng−ơngtrùngnhau. 2.2.2.2.Tenzômetđiện. Mộttenzômethiệnđạith−ờngcóhaibộphậnchính:bộcảmbiếngắntrên vậtcầnđovmáyđo,máyđonốivớimáytínhvnốivớicảmbiếnbằngdâydo đóhệmáyđovmáytínhcóthểđặtxacảmbiếnvcùngmộtlúccóthểđođ−ợc vớinhiềucảmbiếngắnởnhiềuchỗkhácnhautrênvậtđo. a.Bộcảmbiến .Cảmbiếnth−ờngdùnglláđiệntrở,gồmmộtdâydẫnép tronghailớpgiấycáchđiệnhoặcchấtdẻođểchốngẩmvcáchđiện(hình2 8),chiềudilgọilchuẩnđocủatấmđiệntrở,th−ờngcácđiệntrởmộtph−ơng cóchuẩnđo10,20,50,100v120mm,vớiđiệntrởtừ100đến300 .
37. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình28 :Láđiệntrở Nguyêntắccủaph−ơngphápđobằngđiệntrởldựatrênnguyênlýsự thayđổiđiệntrởcủadâydẫntỷlệbậcnhấtđốivớisựthayđổicủachiềudidây dẫn.Điệntrởcủadâydẫnxácđịnhtheocôngthức: l R = ξ F Trongđó: ξ điệntrởsuấtcủavậtliệudâydẫn lchiềudidâydẫn Fdiệntíchtiếtdiệndây Từđócó:lnR=ln ξ +lnl–lnF Sựbiếnđổit−ơngđốicủađiệntrởl: Error! = ξ + Error! Error! ξ Thay Error! = εcó Error! =2 εvới lhệsốPoissonvbỏquasự thayđổicủađiệntrởsuất ξ có: ξ Error! = ε+2 ε= ε(1+2 ) Đốivớimỗiloạivậtliệuthì1+2 lmộthằngsố,kýhiệuk=1+2 v gọilđộnhạycủadâyđiệntrở.Vậy: Error! =k ε Cónghĩasựthayđổicủadiệntrởtỷlệbậcnhấtvớibiếndạngdit−ơng đối. ápdụngnguyênlýtrênchotấmđiệntrởtacó: Error! =K ε
38. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT TrongđóKlđộnhạycảmcủatấmđiệntrở,Kphụthuộcvođộnhạy cảmcủadâyk,cáchbốtrídâyđiệntrởtrongtấmđiệntrởvcáchliênkếttấm điệntrởvovậtđo. Sựthayđổicủađiệntrởdẫnđếnsựthayđổiđiệnthếvdòngđiệntrong mạchcủathiếtbịđonêncóthểthiếtlậpđ−ợcquanhệt−ơngứnggiữasựthay đổiđiệnthếhayc−ờngđộdòngđiệnvớibiếndạngdit−ơngđối ε,xuấtpháttừ đómáyđosựthayđổiđiệnthếhayc−ờngđộdòngđiệnđểtừđócóbiếndạng dit−ơngđối. Nh−ởtrênđbiếtngoitrạngtháiứngsuấtđ−ờng,trongtrạngtháiứng suấtphẳngkhiđbiếtph−ơngcủaứngsuấtchínhcầnđo ε1v ε2(haiph−ơng nyvuônggócvớinhau)cònkhich−abiếtph−ơngcủaứngsuấtchínhcầnđo ε0, ε45 v ε90 hoặc ε0, ε60 , ε120 ,từđóng−ờitađchếtạoracáctấmđiệntrởt−ơngứng gọichunglđiệntrởhoathị(hình29) Hình29 :Cácloạiđiệntrởhoathị. b.Máyđo. Đểđosựthayđổiđiệntrởng−ờitadùngcầuđiệntrở,cầuđiệntrởth−ờng dùnglcầuUynxtơncósơđồnh−hình(210),trongđó:
39. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình210. Rađiệntrởđo(gắntrênvậtđo) Rbđiệntrởbù,đóltấmđiệntrởkhônggắnchặtvovậtđonh−ngở cạnhláđiệntrởđovgắnlênvậtliệugiốngvậtliệuđođểgiảmtácđộngcủa môitr−ờngnh−nhiệtđộ,độẩmđếnsựcânbằngcủacầuđiệntrở. riĐiệntrởtrongcủamáy,điệntrởnyghépvớiconchạyC.Khithayđổi vịtríconchạyCcầuđiệntrởsẽcânbằng,điệnápgiữaAvBbằngkhôngđồng thờic−ờngđộdòngđiệngiữaAvBcũngbằngkhông. YBộkhuyếchđạiđiệnápvc−ờngđộdòngđiện. DBộphậnhiểnthịkếtquả Khich−acótảidùngconchạyđểcânbằngđiệntrở.Khicótảitấmđiện trởđoR acóđiệntrởthayđổi,xuấthiệnđiệnápvdòngđiệngiữaAvB,kim sẽlệchkhỏivịtríkhông.Hiệusốsốđọckhicótảivkhikhôngtảichobiến dạngt−ơngđối εcủavậtđotạiđiểmđo. Máyđoth−ờngđ−ợcnốivớimáytính,trongmáytínhcóch−ơngtrìnhxử lý,nếunhậpmôđunđnhồicủavậtliệutừ εđođ−ợcmáysẽcho σ,tuỳtheo ch−ơngtrìnhmmáycóthểsắpxếpkếtquảthnhbảnghoặcvẽbiểuđồ. Tenzômetđiệncó−uđiểm:Cóthểđonhiềuđiểmđồngthời,đođ−ợcbiến dạngdotảitrọngtĩnhvcảdotảitrọngđộng,đođ−ợcbiếndạngởnhữngchitiết phứctạp,tuynhiênnh−ợcđiểmcủanólchịutácđộngcủamôitr−ờngnh−độ ẩm,nhiệtđộ. 2.2.3.Bốtríđiểmđo. Việcchọnnhịpđotrêncầu,mặtcắtđovbốtríđiểmđođiều2.23,quy trìnhThửnghiệmcầuquyđịnhnh−sau:"Đốivớicầunhiềunhịp,việcxácđịnh nhịpnocầnkiểmtraứngsuấtphảidựatheocácnguyêntắccơbảnsauđây: Nếucầucócácnhịpgiốngnhauvềchiềudinhịp,kếtcấunhịpvvậtliệu lmcầuthìphảichọnnhịpnocónhiềunộidungkỹ thuậtcầnkiểmtranhất đồngthờicóđiềukiệnthuậnlợikhikiểmtrađođạc. Nếucầucónhiềunhịpkhácnhauvềchiềudinhịpnh−nggiốngnhauvềkết cấuvvậtliệuthìnênchọnnhịpcókhẩuđộlớnnhấtđểkiểmtra.
40. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Nếucầucónhiềunhịpkhácnhaucảvềkhẩuđộlẫnkếtcấuvvậtliệuthì nhấtthiếtphảitiếnhnhthínghiệmtấtcảcácnhịphoặcnhịpđạidiệnchotừng nhómnhịpcókếtcấuvvậtliệugiốngnhau". Điều3.24v3.25cũngcủaquytrìnhnyquyđịnh: "Việcbốtrísốl−ợngđiểmđoứngsuấtnhiềuhayíttuỳthuộcvođặc điểmcủacầuhaymụcđíchnghiêncứukhoahọckỹthuật.Điểmđoứngsuất th−ờngđ−ợcbốtrítạinhữngphầntửcủakếtcấuchịulựcchính,tạinhữngvịtrí sẽxuấthiệnnhữngứngsuấtlớnnhấthaytạinhữngtiếtdiệnbịsuygiảmđộtngột haycókhuyếttật. Trêncùngmộttiếtdiệncầnđo,phảibốtríítnhấthaiđiểmđoứngsuấtở nhữngvịtríthíchhợpsaochocóthểghinhậnđ−ợctrịsốbiếndạng(kéohoặc nén)thuầntuýdọctrụcvkếtquảđoítchịuảnhh−ởngnhấtcủacácbiếndạng phụnh−xoắnuốn. Từcácnguyêntắctrêncóthểrútracáchbốtríđiểm đo trong một số tr−ờnghợpcụthểnh−sau: a.Vớicầudầm. Theochiềudọccầucầnbốtríđiểmđoởnhữngmặtcắtởđómômenuốncó giátrịtuyệtđốilớn(hình211). Hình211 :Cáchchọnmặtcắtđoứngsuấttrêndầmgiảnđơn(a),dầm mútthừa(b)vdầmliêntục(c) Trênmặtcắtngangđoứngsuấtởnhữngđiểmcngxatrụctrunghocng tốt.Tuynhiêncũngcầnxétđếnviệclắptenzômetđòn hay dán tấm điện trở thuận lợi, để bảo đảm độ chínhxác củaphép đo. Với dầm BTCT th−ờngnếu
41. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT điểmđonằmởvùngchịukéocốgắngbốtríđiểmđotrêncốtthépvìởvùngny trongbêtôngcónhiềuvếtnứtvmôđunđầnhồicủabêtôngthayđổi Sauđâygiớithiệucáchbốtríđiểmđoứngsuấttrênmộtsốmặtcắtngang dầm. Hình212 :Bốtríđiểmđoứngsuấttrênmặtcắtngangcầudầm. b.Cầudn. Cầnđoứngsuấtởnhữngthanhdncónộilựclớnhaynhữngthanhcóh− hỏngvtạimặtcắtt−ơngđốixanút(hình213) Hình213.Bốtríđiểmđoứngsuấttrêncácthanhdn. Trênmặtcắtthanhcóthểbốtríhaiđiểmđo,bađiểmđohoặcbốnđiểmđo (hình214)
42. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình214 :Bốtríđiểmđoứngsuấttrênmặtcắtngangthanh. 2.2.4.Xửlýsốliệu. Điều3.7trongquytrìnhThửnghiệmcầnquyđịnh:"Vớimỗicấptảitrọng ởmỗiđiểmđophảichotảitrọngtácdụngbalầnvđọcbalầnđểlấysốliệu bìnhquân,nếusaisốgiữabakếtquảđọckhôngquá15%.Nếumộttrongbasố liệuv−ợtquá ±15%thìlấybìnhquâncủahaisốcònlại,nếucảbasốliệuđều v−ợtquá ±15%thìphảiđolại”. Quyđịnhtrênlkhôngrõrngbạnđọccóthểkiểmtrakhixửlýsốliệu củađiểmđoT 2ởthídụsau(bảng21vbảng22).Chúngtôikíênnghịquy địnhnh−sau:Đầutiênlấytrungbìnhcộngcủabasốđo,tínhsaisốcủabasốđo sovớigiátrịtrungbình,nếucảbasaisốđềunhỏhơn15%thìlấyđólgiátrị trungbìnhcuốicùng.Nếucómộtsaisốhoặchai,balớnhơn15%thìlấytrung bìnhcủahaisốgầnnhaunếusaisốcủatừngsốnysovớitrungbìnhcủanónhỏ hơn15%,khôngthoảmnđiềukiệntrênphảiđolại. Ph−ơngphápxửlýsốliệutuỳthuộcvoloạimáyđo.Vớitenzômetđiện dobalầnđoởmộtđiểmđokếtquảđlbabiếndạngt−ơngđốinênviệcxửlý hontonnh−quyđịnhởtrênđểcó εtb ,từđócó σ=E εtb .
43. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Vớidụngcụđoltenzômetcơhọc,kếtquảđochỉlsốđọckhôngtảiv cótải(bảng21)còncầnxửlýđểcósốchênhlệchcủabalầnđo.Thídụsauđây giớithiệucáchxửlýchohaiđiểmđoT 1vT 2. Bảng21 Cầu: Ngyđo: Ng−ờiđo: Dụngcụđo:Tenzômétcơhọc Chuẩnđo:100mm,hệsốđộnhạyk 1=1 Sơđồ Điểm Sốđọctrênmáy Ghichú TT đo Không Cótải Không Cótải Không Cótải Không tải lần1 tải lần2 tải lần3 tải T 10 32 14 31,5 10 32 10 1 I T 30 25 31 26 31 22 31 2 Kếtquảxửlýthốngkêtrongbảng22,trongđósốchênhlệchtrongmỗi lầnđobằngsốđọccótảicủalầnđođótrừđisốđọckhôngtảitrungbìnhtr−ớc vsaulầnđođó. ởđiểmđoT1sốchênhlệchtrungbìnhcủa3lầnđol: 21 X= 5+21+22;3 =21,5 Saisốcủalầnđo1: 1= Error! .100=0%. lầnđo2: 2= Error! .100=2,33%. lầnđo3: 3= Error! .100=2,23%. Cảbasaisốđềunằmtrongphạmvi ±15%nêntrungbìnhcuốicùngl 6 2 21,5.Vớik 1=1;k=1000;l=100mm;E=2,1.10 daN/cm có: l=1.21,5. Error! =21,5.10 3mm. ε= Error! = Error! =21,5.10 5 6 5 2 σ=E εtb =2,1.10 .21,5.10 =451,50daN/cm ởđiểmT 2:
44. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 5 X= 559;3 =6,5 Saisốcủacáclầnđolầnl−ợtl15,38%;23,08%v38,46%,nh−nglần đo1cógiátrị5,5lầnđo2cógiátrị5,trungbìnhcủahailầnđonyl5,25 vsaisốcủahailầnđonysovớigiátrịtrungbìnhcủanól ±4,76%nêntrung 2 bìnhcuốicùngl5,25vứngsuấtởT 2l110,25daN/cm Bảng22 KếtquảđoứngsuấtởđiểmđoT 1vT 2 SơđồTT Điểmđo Sốchênhlệch ứngsuất Ghichú Lần1 Lần2 Lần3 TB (daN/cm 2) T1 21,5 21 22 21,5 451,50 I T2 5,5 5 9 5,25 110,25 Loại9 Cuốicùngcũngcầnchúýrằngnhữngquyđịnhvềxửlýsốliệuởtrênchỉ thíchhợpkhisốliệuđokhálớn,trongtr−ờnghợpsốliệuđonhỏng−ờixửlý phảicăncứvosaisốcủamáyđomquyếtđịnhchophùhợp,chẳnghạnsaisố củatenzômetcơhọccóthểl1vạchnh−ngbalầnđotínhđ−ợcbasốchênhlệch t−ơngứngl1;2v1,5nếuxửlýnh−trênthìphảiđolại,ởđâycóthểlấygiátrị trungbìnhl1,5vẫnhontonhợplý. 2.2.5.Phântíchsốliệu. Phântíchsốliệulđemkếtquảđoứngsuấtgắnvocôngtrìnhđểđánh giákhảnănglmviệccũngnh−biếtđ−ợccácđặcđiểmlmviệccủanó. a.Xácđịnhtrụctrungho. Đốivớidầmkhitrênmỗidầmsốđiểmđolớnhơn1thìnhờcácứngsuất đođ−ợcvẽđ−ợcbiểuđồứngsuất,điểmcóứngsuấtphápbằngkhôngchínhlvị trítrụctrungho.Thậtvậyvìkhithửvậtliệuvẫnlmviệctronggiaiđoạnđn hồinênbiểuđồvẫnlđ−ờngthẳngvđểvẽđ−ợcbiểuđồchỉcầncóứngsuấttại haiđiểmtrênmặtcắt.Chẳnghạnvớiứngsuấtđođ−ợcT 1vT 2nh−trongbảng 22dễdngvẽđ−ợcbiểuđồứngsuấtcủamặtcắtdầmth−ợngl−unh−trênhình
45. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 215.Căncứvobiểuđồnydễdngsuyrađ−ợcứngsuấtởcácđiểmcònlại trênmặtcắtngang. Hình215 : b.Xácđịnhnộilựctrênmặtcắtngangthanhdn. Khitrênmặtcắtthanhchỉbốtríhaiđiểmđo,tr−ờnghợpnychỉxácđịnh đ−ợclựcdọc,dovậycầnbốtríđiểmđolmsaochogiátrịtrungbìnhtriệttiêu đ−ợcảnhh−ởngcủamômenuốntrong(M x)vngoimặtphẳngdn(M y)nếu có.Biếndạngcủamặtcắtthanhđ−ợclấylgiátrịtrungbìnhcủahaiđiểmđotừ đótínhđ−ợcứngsuất,nộilựctrênmặtcắtthanh. Khitrênmặtcắtbốtríbađiểmđo(hình216).Vớibađiểmsẽcóbaứng suất σ1 , σ2 ,σ3 ,từđóthiếtlậpđ−ợcbaph−ơngtrình. σ1= Error! + Error! y1+ Error! x1 σ2= Error! + Error! y2+ Error! x2 σ3= Error! + Error! y3+ Error! x3. Trongđóx i,y iltọađộcủacácđiểm1,2v3,cáctoạđộnyđ−ợcxác địnhngaytừlúclắpthiếtbịđotạihiệntr−ờng.Giảibaph−ơngtrìnhtrêntasẽcó cácnộilựctrênmặtcắtthanhN,M xvM y.
46. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình216 : Khitrênmặtcắtthanhbốtríbốnđiểmđo.Tasẽdùngbađiểmbấtkỳtrong bốnđiểmđođểtínhranộilựcN,M xvM y.ứngsuấtđođ−ợcởđiểmthứt−còn lạidùngđểkiểmtrađộchínhxáccủaN,M xvM yđtínhđ−ợc. Nhờcácnộilựcđtínhcóthểtínhraứngsuấtcủađiểmbấtkỳtrênmặt cắt,thôngth−ờngđểkiểmtrac−ờngđộcủamặtcắtcầnphảitínhraứngsuấtbất lợinhấtởnhữngđiểmnằmởgócngoimặtcắtmởđóứngsuấtdoM xvM y sinhracùngdấu. c.Kiểmtrađiềukiệnbền(điềukiệnc−ờngđộ). Côngthứcchungđểkiểmtrađiềukiệnđộbềnl: σ tc = σt+ σng + σđo (1+ )n hβ≤R (26) Trongđó: σtc ứngsuấttổngcộng σtứngsuấtdotĩnhtảitínhtoán,dohiệnnaych−acómột ph−ơngphápđơngiảnvcóhiệuquảđểđoứngsuấtdotĩnhtảisinhranêncần phảixácđịnh σtbằngtínhtoán. σng ứngsuấttínhtoándong−ờiđisinhraxácđịnhbằngtínhtoán σđo ứngsuấtđohoặcứngsuấtsuyrađ−ợctừkếtquảđo. (1+ )hệsốxungkích,nếuứngsuấtđovớitảitrọngđộngthìtrongkết quảđođcótácdụngđộngcủatảitrọngnêntrongcôngthức(26)lấy1+ =1. ηhhệsốtảitrọngcủahoạttải βhệsốlnxe. Rc−ờngđộtínhtoáncủavậtliệu d.Xácđịnhtảitrọngcóthểkhaithác. Khikiểmtratheocôngthức(26)nếu σtc nhỏhơnc−ờngđộtínhtoán chứngtỏtảitrọngcóthểkhaitháclớnhơntảitrọngthử,ng−ợclạinếuứngsuất tổngcộnglớnhơnc−ờngđộtínhtoánthìtảitrọngcóthểkhaithácnhỏhơntải trọngthử.Cầnphảixácđịnhtảitrọngkhaithácđ−ợccủacầutheođiềukiệnđộ bền.Docácxecókíchth−ớcvtảitrọngtrụckhácnhauvkhácvớixethửtảivì
47. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT vậyởđâychỉxácđịnhramômenuốnởmặtcắtđo,từđókhicótảitrọngcụthể thìmớitínhraloạixekhaithácđ−ợc. Nếugọiứngsuấtđotốiđamđiềukiệnbềnvẫnđảmbảol σkt thìtheo côngthức:(26)có: σt+ σng + σkt (1+ )n hβ=R Từđócó: σkt = Error! (27) Gọimômenởmặtcắtđokhiứngsuấtđạtđến σkt lM kt cònmômendotải trọngthửsinhraởmặtcắtđolM đo ,vìvậtliệucònlmviệctronggiaiđoạnđn hồinêncó: Error! = Error! M kt = Error! M đo (28) CăncứvoM kt dễdngxácđịnhđ−ợctảitrọngkhaitháckhiđcókích th−ớcxe,tỷlệtảitrọnggiữacáctrụcxe. e)Xácđịnhđộmởrộngvếtnứt Trongtr−ờnghợpcầubêtôngcốtthépth−ờngvìmộtlýdonođómkhi đoởvùngkéokhôngthểđoởcốtthép,khiđócóthểđoởbêtông,nếudụngcụ đogắnởhaibênmépvếtnứtcóthểxácđịnhđ−ợcđộmởrộngvếtnứtdohoạttải thửđặttĩnhsinhra,từđótínhđ−ợcđộmởrộngvếtnứttổngcộng. tc = t+ h trongđó:tđộmởrộngvếtnứtkhich−acóhoạttải. hđộmởrộngvếtnứtdohoạttảisinhra. Trongquytrìnhquyđịnhđộmởrộngvếtnứttổngcộngphảinhỏhơnhoặc bằngđộmởrộngvếtnứtchophép,quytrìnhthiếtkếcầucốngtheotrạngthái giớihạnquyđịnh[ ]=0,2mm(xemđiều582). 2.3Đodộvõng 2.3.1Nguyênlýđodộvõng
48. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Đểđodộvõngcủakếtcấunhịpcầnđochênhlệchcao độở thờiđiểm ch−acótảiCvthờiđiểmcótảiC’.Chênhlệchcaođộ(CC’)lchuyểnvịđứng củađiểmC NếudầmcógốicứngthìCC’chínhlđộvõngcủađiểmC Nếudầmđnhồi(Hình2_17b)độvõngcủađiểmC(C’’C’)đ−ợctínhbằng hiệusốgiữachuyểnvịđứngđođ−ợc(CC’)vchuyển vịđứngcủađiểmCdo chuyểnvịgốisinhrakhixemnh−dầmltuyệtđốicứng.Nh−vậynếudầmcó gốiđnhồi,đểđodộvõngởmộtmặtcắtnođócầnphảilắpdụngcụđoởmặt cắtđovcảởcácgốimchuyểnvịcủanóảnhh−ởngđếnchuyểnvịcủamặtcắt đo Hình217 : 2.3.2Cácloạimáyđo Cónhiềudụngcụđểđodộvõng,ởđâytanghiêncứu3loạithôngdụngđang dùngnhiềuởViệtNam 2.3.2.1Võngkếmaximốp Võngkếmaxiốpgồm:đồnghồ(1)nốivới(2)thang chia v hai kim, thangchialớnứngvớikimdi,thangchianhỏứngvớikimngắn.Khikimdi quayđ−ợcmộtvòng(100vạchtrênthangchialớn)thìkimngắnquayđ−ợcmột vạch,dovậykhiđọckimngắnđọcđếnhngtrămcònkimdiđọcđếnhng chụcvđơnvị,thídụkhikimngắnnằmgiữahaisố15v16,kimdinằmởsố 32thìđọcl1532(cũngcóthểđọcl15.32khilấyvạchtrênkimngắnlm chuẩn).Thôngth−ờngmộtvạchtrênthangchialớnt−ơngứngvớichuyểnvịl
49. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 0.1mm,khiđó(1)vạchtrênthangchianhỏt−ơngứng với chuyển vị10mm. Trốngquay(2)liênhệvớikimthôngquahệthốngbánhrăngnênkhitrốngquay (2)quaythìcáckimđồnghồcũngquaytheo.Trêntrống(2)quấnmộtsợidây khôngdn(th−ờngquấntừ2đến3vòng),mộtđầudâybuộcvậtnặngA(chừng 20kg)thảxuốngđáysôngtạothnhđiểmcốđịnh.CũngcóthểthayvậtnặngA bằngcáchbuộcđầudâyvocọcởphíad−ới,tuynhiêndùlvậtnặnghaycọcthì vẫnphảiđảmbảochodâytheoph−ơngthẳngđứng,đầucònlạibuộcvovật nặngB(chừng0.4đến0.5kg),vậtBtreolơlửngtrênkhông,mụcđíchđểkéo căngsợidâytừAđếnB(hình218) Hình218: DụngcụđovõngMaxximốp Khiđochuyểnvịởmộtđiểmnothìdụngcụđođ−ợcgắntạiđiểmđó.Tại mỗiđiểmđođọckhôngtảitr−ớcvsau.Lúccótải điểmđochuyển vịthẳng đứnglênhoặcxuống,vìAcốđịnhnênBcũnglênhoặcxuốnglmtrốngquayv kimquaytheo,khikimổnđịnhđọcđ−ợcgiátrịcótải.Sốvạchchênhlệch V V+ V đ−ợctínhtheocôngthức V = V − 0t 0 s i 2 trongđó: Vi sốđọccótảilầni VotvVoslsốđọckhôngtảitr−ớcvsaulầni Từ V dễdngtínhđ−ợcchuyểnvịthẳngđứng
50. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT VõngkếMacximốpcó−uđiểmthaotácdễdng,kếtquảđochínhxác, tuynhiênchỉdùngđ−ợctrongtr−ờnghợpsôngkhôngsâu,n−ớcchảykhônglớn vthuyềnbèqualạikhôngvachạmvodâythảvậtA. 2.3.2.2Indicator(còngọilđồnghồso) Indicator(hình219)gồmđồnghồ(1)cóhaithangchiavhaikimt−ơng ứnggiốngnh−macximop.Giátrịmộtvạchtrênthangchialớnchosẵntrênmặt đồnghồ,th−ờngcóhailoại:giátrịmộtvạch0.01mm(còngọilbáchphânkế) vgiátrịmộtvạchl0.001mm(còngọilthiênphânkế).Khiđocầutath−ờng dùngloạibáchphânkếvìvẫnđảmbảochínhxácvphạmviđorộnghơn(tốiđa đến100mm),trongkhiđóthiênphânkếphạmviđotốiđath−ờngtừ10mmđến 20mm.Trục(2)cóthểchuyểnđộnglênxuống.Trục2liênhệvớikimquahệ thốngbánhrăng,khitrụclênhoặcxuốnghệthốngbánhrăngsẽchuyềnchuyển độnglmkimquaythuậnhoặcng−ợcchiềukimđồnghồ.Khiđo,indicatorgắn trênvậtđođầutrụctìvođiểmcốđịnh,lúcvậtđocóchuyểnvịxuốnghoặclên trụcsẽcóchuyểnđộngt−ơngđốiđilênhoặcđixuống. Đểđơngiản,khi đo, ng−ờitađchếtạorabộgá,vậtnặng(chừng20kg)buộcvosợidâykhôngdn treotrênmócgáthaychođiểmcốđịnh. Tạimỗilầnđocầnđọckhôngtảitr−ớcvsau.Lúccótảivậtđocóchuyển vịlmtrụccóchuyểnđộngt−ơngđối,dođókimquay,khikimđổnđịnh,đọc đ−ợcgiátrịcótải.Từnhữngsốđọcnydễdngtínhđ−ợcsốvạchchênhtheo côngthức(210),sauđócăncứvogiátrịmộtvạchđchotrênđồnghồđểtính rađ−ợcchuyểnvịthẳngđứng. Cũngnh−võngkếMaximốp,Indicatordễthaotác,độchínhxáccaotuy nhiênkhôngdùngđ−ợckhisôngcón−ớcchảymạnhhoặcvịtríthảvậtA có nhiềuthuyềnbèqualại.
51. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình219: Indicator 2.3.2.3Máytonđạcđiệntử. Máyđ−ợcđặtởvịtrícốđịnhtrênbờởvịtrícóthểnhìnđ−ợcđiểmđo.Tại điểmđogắngiấyphảnquanghoặcg−ơng,khigắngiấyphảnquangthìtrêngiấy phảicóthậptựtuyếnđểlmchuẩnlúcngắm. ởthờiđiểmkhôngtảivởthời điểmcótảingắmvog−ơnghoặcgiấyphảnquangsẽcócaođột−ơngứng.Hiệu sốcaođộkhicótảivkhikhôngtảitrungbìnhchínhlchuyểnvịthẳngđứng củađiểmđo. Máytonđạcđiệntửcóthểđođ−ợccảkhisôngsâu,n−ớcchảymạnh, cầucao,sôngcóthôngthuyềntuynhiênđộchínhxáckhôngcao(đếnmm)nên th−ờngchỉdùngkhikhôngđođ−ợcbằngvõngkếMaximốphayIndicator. Khiđiềukiệnchophépcóthểdùngmáythủybìnhđểđochuyểnvị,lúcđó tốtnhấtlnêngắnmia(hoặcth−ớckẻcódếnmm)vođiểmđo,nếukhôngphải đánhdấuđiểmđocẩnthậnđểcáclầnđọckhácnhaumiavẫnđ−ợcđặtởcùng mộtvịtrí. 2.3.3Bốtríđiểmđo. Đểbốtrídiểmđomặtcắtđovđiểmđocóthểthamkhảocácquyđịnh trongquytrìnhThửnghiệmcầu.Điều3.11quyđịnh“Thôngthuờngnênbốtrí điểmđotạicácmặtcắtcóđộvõnglớnnhất,tạicácvịtríbịsuygiảmhaytiết diệnthayđổiđộtngột.Sốl−ợngđiểmđonhiềuhayíttùythuộcvokhẩuđộcầu,
52. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT nếuphảixâydựngbiểuđồđộvõngcôngtrìnhthìphảiđonhiềuđiểmdọctheo timcầu. Đểchoviệcchuẩnbịđgiáođơngiảnvtiếtkiệmnhânlực,trongđiều kiệnchophépcóthểbốtríđiểmđođộvõnggầnđiểmđoứngsuất ” Cũngtrongquytrìnhnyđiều3.12quyđịnh”Trongtr−ờnghợpnhịpgiản đơnmkhôngthểbốtríthiếtbịđotạiđiểmgiữanhịpđ−ợcthìcóthểbốtríđiểm đotạitiếtdiệnlâncậnrồisauđótínhrađộvõngtạigiữanhịp. Khiđộlúncủamố,trụđángkể,phảibốtríđiểmđođộvõngnhịpdầmtại haigối.Trongtr−ờnghợpnynếukhôngthểbốtríthiếtbịđotạigốiđ−ợcthìbố trítạitiếtdiệnlâncậncủahaigối(cáchgốikhoảng0.5đến1m)rồisauđótính rađộvõngtạigiữanhịp.” Căncứvocácquyđịnhởtrên,trongthựctếng−ờitath−ờngbốtríđiểm đođộvõngnh−sau. 2.3.3.1Vớicầudầm - Theochiềudọccuđoởnhữngmặtcắtcóđộvõnglớn(hình220) Hình220 :Mặtcắtbốtríđiểmđođộvõngcủacầudầm(nếugốidnhồithì phảiđocảởhaimặtcắtgối) - Trênmặtcắtngangđoởtấtcảcácdầmhoặcs−ờndầm(hình221)
53. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình221 :Bốtríđiểmđođộvõngtrênmặtcắtngangcầudầm. 2.3.3.2 Vớicầudn. Theochiềudọccầuđotạinútcóđộvõnglớn(hình222) Hình222 :Bốtríđiểmđođộvõngtrongcầudn Theochiềungangcầuđoởtấtcảcácdnchủ(hình223) Hình223 :Bốtríđiểmđođộvõngtrênmặtcắtngangcầudn
54. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT a) Dnchạyd−ới b) Dnchạytrên 2.3.4Xửlýsốliệu. Cáchxửlýsốliệuđođộvõngt−ơngtựnh−xửlýsốliệuđoứngsuấtkhi đobằngTenzômétcơhọc,tuynhiênnếugốicầulđnhồithìkếtquảđomớil chuyểnvịthẳngđứng,từcácchuyểnvịthẳngdứngđođ−ợccầntínhrađộvõng củađiểmđo.Thídụtrêncầudầmgiảnđơncógốicaosukếtquảđotạibađiểm chotrongbảng23trongđó V 1:trêngốitrái V 2:ởgiữanhịp V 3:trêngốiphảichotrongbảng23xửlýsốliệuđovtínhrađộvõng ởgiữanhịp.
55. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Bảng23 Cầu: Ngyđo: Ng−ờiđo: Dụngcụđo:Indicator,Giátrịmộtvạch0.01mm Sơđồ Điểm Sốđọctrênmáy Ghichú TT đo Không Cótải Không Cótải Không Cótải Không tải lần1 tải lần2 tải lần3 tải V1 122 141 126 142 123 140 124 I V 310 1022 318 1030 316 1028 315 2 V3 150 168 152 166 150 164 150 Từkếtquảởbảng23saukhixửlýsốliệucókếtquảnh−trongbảng24 Bảng24 Kếtquảđođộvõng Sơ Điể Sốvạchchênh Chuyểnvị Chuyển Độvõng Ghi đồ m Lần Lần Lần TB đứng vịđứng (mm) chú TT đo 1 2 3 đo(mm) dogối (mm) V1 17 17.5 17.5 17.33 0.173 I V2 708 713 712.5 711.17 7.112 0.217 6.895 Loại14 V3 27 25 14 26 0.260 2.3.4Phântíchkếtquảđodaođộng a. Kiểmtrađiềukiệnđộcứng . Độvõngđođ−ợc(f)lđộvõngdohoạttảithửđặttĩnhsinhra(nếuđo độngthìtrongđộvõngđođcótácdụngđộngcủatảitrọng).Điềukiệnđộcứng l f≤ [ f ].Trongquytrình1979quyđịnhflđộvõngdohoạttảitiêuchuẩn sinhra,còntrongquytrình2001đólđộvõngcóxétxungkích.Dovậytùy
56. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT theotảitrọngvquytrìnhápdụngmcóthểnhânthêmhoặcchiacho (1+ ) vođộvõngđo. b)Tínhhệsốphânbốngangthựcđo Trênmộtmặtcắtngangkhiđođộvõngcủatấtcảcácdầmcóthểtínhđ−ợc hệsốphânbốngangthựcđochocácdầmởmộtmặtcắtứngvớitừngsơđồtải trọng: fK ηK = ∑ fi Trongđó: fK :độvõngcủadầmk ∑ fi :tổngđộvõngcủacácdầm Khicácdầmcómômenquántínhkhácnhautrongcôngthứctínhhệsố phânbốngangcóxétđếnmômenquántínhcủamặtcắtdầmđốivớitrụcvuông gócvớimặtphẳnguốn. fK. J K ηK = ∑ fi. J i Trongđó: J K :mômenquántínhcủadầmk ∑ fi. J i :tổngcáctíchgiữađộvõngvớimômenquántính Khicóđộvõngvhệsốphânbốngangthựcđochocácdầmvẽđ−ợcbiểu đồđộvõngvphânbốngangởmộtmặtcắt Trênhình224giớithiệubiểuđồđộvõngvphânbốngangthựcđomột mặtcắtngang.
57. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 14.572 15.777 16.630 17.233 16.848 15.602 14.457 0.1311 0.1420 0.1497 0.1551 0.1516 0.1404 0.1301 15.723 16.765 17.380 16.633 15.717 14.373 13.070 0.1434 0.1529 0.1585 0.1517 0.1433 0.1311 0.1192 Hình224:Biểuđồđộvõngvhệsốphânbốngang a.Sơđồmặtcắtngang; b. Biểuđồđộvõngkhixếptảiđúngtâm c. Biểuđồphânbốngangkhixếptảiđúngtâm d. Biểuđồđộvõngkhixếptảilệchtâm e. Biểuđồphânbốngangkhixếptảilệchtâm c) Đánhgiáxemcầucóvõngd−không ởmỗiđiểmđoítnhấtphảichotảivocầu3lầndovậysẽcóbốnlầnđọc khôngtải.Nếusốđọckhôngtảisauxấpxỉsốđọckhôngtảitr−ớcthìkhôngcó độvõngd−,ng−ợclạikhisốđọckhôngtảisauchênhvớisốđọckhôngtảitr−ớc thìmỗilầnxerahoặcvocầuphảiđợiítnhất5phútmớiđọcsốliệuvnếu chênhlệchvẫntồntạithìkếtluậndầmcóđộvõngd−,trongtr−ờnghợpnyvật liệuđlmviệcrangoimiềnđnhồi.
58. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 2.4Đodaođộng 2.4.1Nguyênlýđodaođộng Đểđodaođộngcủakếtcấunhịphoặcmố,trụcầucầnphảitạoradao độngvghilạidaođộngđểxácđịnhcácđặctr−ngcủadaođộngnh−tầnsố(f), chukỳ(T),biênđộdaođộng(a) Đểtạoradaođộngcóthểdùngmáy,choxechạyquacầucóhmphanh hoặckhônghmphanhđộtngộtvv .Hiệnnayởn−ớctath−ờngtạodaođộng bằngcáchchoxechạyquacầu.Thôngth−ờngthìtácdụngđộngcủamộtxelớn hơntácdụngcủacảđonxevìnhiềuxethìcóthểtầnsốcủalựckíchthíchcủa cácxekhôngđềunhau,vnếucóđềunhauthìcũngkhócóthểđồngpha Do đókhitạodaođộngng−ờitath−ờngcho1xequacầu,cũngcóthểđovớixe ngẫunhiên. Ghidaođộngcóhainguyênlý:Cầnđiểmcốđịnhvkhôngcầnđiểmcố định. +Cầnđiểmcốđịnh:Khicầudaođộngthìkhoảngcáchtừđiểmcốđịnh đếnđầukimluônluônthayđổi,biểuđồ“khoảngcách–thờigian”chínhlđồ thịdaođộngcủacầu.Trênđồthịdaođộngdễdngxácđịnhđ−ợccácđặctr−ng củadaođộngnh−tầnsố(f),chukỳ(T),biênđộdaođộng(a) Đểtạorađiểmcốđịnhcóthểdựngmộtgiáởbêncạnhcầuvđộclậpvới cầu,giásẽkhôngdaođộngcùngvớicầuvcũngkhôngbịdaođộngkhicógió vn−ớcchảyvv Cũngcóthểtạođiểmcốđịnhbằngcáchthảđá(khốil−ợng chừng20Kghoặclớnhơn)xuốngđáysôngvkéodâylên,biệnphápnychỉ dùngđ−ợckhisôngkhôngcósâuvtốcđộdòngn−ớcnhỏ,chỗthảđkhôngcó thuyềnbèqualại. +Khôngcầnđiểmcốđịnh:Đovậntốchoặcgiatốc,tíchphânmộtlần hoặchailầncóđồthidaođộng. 2.4.2Cácloạimáyđodaođộng Theonguyênlýnycóhailoạimáydot−ơngứng 2.4.2.1Loạimáyđocầnđiểmcốđịnh
59. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT ởn−ớctacácmáycầnđiểmcốđịnhth−ờngcótastogrph,geiger Nguyên lýlmviệccơbảngiốngnhau,tanghiêncứucáchghidaođộngcủamộtmáy geiger(hình225) Hình225 : Máyđogồm:Cầnđo1,ởvịtrính−hìnhvẽđầucủacầnđosẽđ−ợcdao độnglênxuống,docầnđochữLcókhớpởgócnênkhiđầuAdaođộnglên xuốngthìBsẽdaođộngtheoph−ơngngang,quathanh2kim3cũngdaođộng nằmngangvđầukimsẽvẽtrênbănggiấyhoặcphimquayđềuquanhtrục4 mộtbiểuđồdaođộng.Songsongvớiviệcghidaođộngmáycóbộphậnđếm thờigian,cứmộtgiâymáylạivạchtrênbănggiấyhayphimmộtkýhiệu Trênhình225giớithiệumộtcáchđohaydùng:Máyđ−ợcđặttrêngiácố định5,đểđodaođộngcủadntạinútdntabuộcmộtđầudây,đầucònlạibuộc vođiểmcốđịnhtrênmặtđất.Đểgiữchodâyluônluôncăngđoạngiữadâycó mộtlòxo,cònđểchođầucầnđoAtựalêntrêndâybuộccốđịnhmộtđếthép nhỏC.Khinútdndaođộngthìđếthépsẽdaođộnglênxuống,Bsẽdaođộng theoph−ơngngang nh−đnêuởtrên.Nếucầukhôngcaocóthểbỏhệthống dâyvlòxo,khiđóđầuAcủacầnđogắnluônvođáynútdn.
60. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Loạimáynychỉđođ−ợckhin−ớcchảyyếu,sôngkhôngsâuvkhôngcó thuyềnbèqualạid−ớivịtrícầnđodaođộng. −uđiểmcủanólviệcxửlýsố liệurấtdễdngnhấtlđểxácđịnhhệsốxungkíchthựcđo (1+ ) . 2.4.2.2Máyđokhôngcầnđiểmcốđịnh Loạimáynycóởn−ớcta,hiệnnaycórấtnhiềuchảng hạn nh− máy NECVM511.máyVEM010 Máygồmcóbađầuđo:mộtđầuđodaođộngtheoph−ơngthẳngđứng,hai đầuđodaođộngtheoph−ơngnằmngangngangcầuvngangdọccầu,Khiđo cácđầuđođ−ợcđặttạiđiểmđovdaođộngcùngvớiđiểmđo,máyđosẽđo đ−ợcvậntốchoặcgiatốc,ch−ơngtrìnhgắnsẵntrongmáysẽtínhtíchphânmột lầnhoặchailầnđểcóđồthịdaođộngvhiểnthịtrênmnhìnhcủamáytính. Nếuch−ơngtrìnhcóbộxửlýdaođộngthìmáysẽchocảtầnsốvchukỳdao động. Máyđonycó−uđiểmlkhôngcầnđiểmcốđịnh,thờigianđonhanh,đo đồngthờiđ−ợccảbadaođộngtheobaph−ơng,tuynhiênlúcxửlýkếtquả,việc xácđịnhhệsốxungkíchthựcđo (1+ ) lạirấtkhókhăn. 2.4.3Bốtríđiểmđo 2.4.3.1Đốivớicầudầm Theochiềudọccầuth−ờngđoởnhữngmặtcắtcóđộvõnglớn(hình226) Hình226: Bốtríđiểmđodaođộngkếtcấunhịptrêncầudầm
61. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Trênmặtcắtngang: ởmỗimặtcắtchỉcầnđotrênmộtdầmhoặcs−ờndầm (hình227) Hình227 :Bốtríđiểmđodaođộngtrênmặtcắtngangcầudầm 2.4.3.2Cầudn Theochiềudọccầuđoởcácnútcóđộvõnglớn(hình228) Hình228 :Bốtríđiểmđodaođộngtrêncầudn Trênmặtcắtngangchỉcầnđodaođộngcủamộtdn,riêngvớidnbiênhở cóthểđocảbiêntrênvbiênd−ới(hình229)
62. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Hình229 :Bốtríđiểmđodaođộngởmặtcắtngangcầudn 2.4.3.3. Mố,trụcầu Trênmỗimố,trụcầubốtrímộtđiểmđodaođộngtheocảbaph−ơng(hình2 30) Hình230 :Bốtríđiểmđodaođộngởmố,trụcầu 2.4.4Xửlýsốliệu Vớicácmáykhôngcầnđiểmcốđịnhviệcxửlýđ−ợcthựchiệntựđộng trênmáy,chẳnghạnđểxácđịnhchukỳ,tầnsốcủamộtđoạnnođóchỉcần
63. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT nhấnconchuộtởđiểmgiớihạnhaiđầuđoạn,máysẽhiểnthịkếtqủa.Muốn xácđịnhbiênđộdaođộngcóthểphóngtođoạndaođộngđangxét,trêncácô vuôngmnhìnhdễdngxácđịnhđ−ợcbiênđộvv ,ởđâychỉnghiêncứucho loạimáykhôngxửlýtựđộngtrênmáy. Hình231 :Biểuđồdodaođộng Trênhình231giớithiệumộtbiểuđồdaođộngdobằngTastograph.Trên biểuđồđoạnABldaođộngc−ỡngbứctứclđoạndaođộngcótácdụngcủa lựckíchthíchcủaxeđangchạytrênnhịp.ĐoạnBClđoạndaođộngtựdo(hay daođộngriêng),ởđâykếtcấunhịpdaođộngtheoquántínhvìkhôngcònlực kíchthích,đólmộtdaođộngtắtdần. Trênđoạndaođộngtựdodùngkínhlúpđếmtrongtthờigianđ−ợcndao n động,từđócótầnsốdaođộngtựdol: f = (Hz) t Khiđcótầnsốdaođộngtựdodễdngxácđịnhđ−ợcchukỳdaođộng 1 tựdo: T = (s) f Trênđoạndaođộngc−ỡngbức(AB)xácđịnhđ−ợc ymax ltungđộởđỉnh thấpnhất, ymin ltungđộởđỉnhcaohơntronghaiđỉnhởhaibên ymax ,cũngcó thểlấy ymin ltungđộtrungbìnhcủahaiđỉnhnằmởhaibên ymax y+ y y = max min (215) TB 2 Hệsốxungkíchthựcđo
64. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT y 1+ = max (216) yTB Biênđộdaođộng y a = max (217) yTB 2.4.5Phântíchsốliệuđodaođộng 2.4.5.1Kếtcấunhịp Đểđánhgiávềdaođộngcủakếtcấunhịpcầuđ−ờngôtôcóthểdựavo điều3.A.17củaquytrìnhKiểmđịnhcầutrênđ−ờngôtô“Kếtcấunhịpphảiđ−ợc kiểmtoánvềtầnsốhaychukỳcủadaođộngriêngđể không xảyhiệnt−ợng cộngh−ởngkhicótácđộngcủahoạttải,vớicầutrênđ−ờngôtô,cầuthnhphố chukỳdaođộngriêngtheophuơngthẳngđứngkhôngđ−ợcnằmtrongphạmvi từ0.45sđến0.6s,cònchulỳdaođộngriêngtheoph−ơng nằm ngang không đ−ợc trùng hoặc bằng bội số của chu kỳ dao động riêng theo ph−ơng thẳng đứng”.Trongquytrìnhkỹthuậtkiểmđịnhcầuđ−ờngsắtkhôngquyđịnhvềchu kỳhoặctầnsốdaođộngnênđốivớicầuđ−ờngsắtcóthểdựavođiều1.53quy trìnhThiếtkếcầucốngtheotrạngtháigiớihạn“Trongkếtcấunhịpdầmkim loạigiảnđơncủacầuđ−ờngsắtchukỳdaođộngtựdonằmngangkhôngđ−ợc v−ợtquá0.01xL(s)vkhônglớnhơn1.5(s),trongđóLlkhẩuđộtínhbằngm. Theoquyđịnhtrênđốivớicầuôtônếuchukỳdaođộngtựdothẳngđứng khôngrơivophạmvi0.45sđến0.6svchukỳdaođộngtựdonằmngangcầu khôngtrùnghoặcbằngbộisốcủachukỳdaođộngtựdothẳngđứng,kếtluận khôngcókhảnăngxảyracộngh−ởng. Đốivớicầuđ−ờngsắt,trongcầuBTcũngnh−cầuliêntụckhôngquantâm đếnchukỳcònđốivớicầudầmkimloạigiảnđơnchỉquantâmđénchukỳdao độngtựdonằmngangngangcầuvcộngh−ởngkhôngxảyrakhidaođộngtự donằmngangkhôngv−ợtquá0.01xL(s)vkhôngv−ợtquá1,5s.
65. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 2.4.5.2Mố,trụcầu Theocácthôngsốdaođộngcủamố,trụcóthểđấnhgiáđ−ợctìnhtrạng kỹthuậtcủamố,trụnếuthamkhảobảng3.D.2điều3.D.24quytrìnhKiểmđịnh cầutrênđ−ờngôtôhaybảng62,điều6.10.7quytrìnhKỹthuậtkiểmđịnhcầu đ−ờngsắt(bảng25) Bảng25 Quanhệgiữađặctr−ngdaođộngvớihiệntrạngmố,trụ Cácthamsố Biênđộdaođộng Chukỳdaođộng Tìnhtrạngkỹthuậtcủamố, lớnnhấtB(mm) T(s) trụ B ≤ 0.7 B>0.7 T ≤ 0.35 T>0.35 x x Tốt Khảnăngchịulựccủamóng x x yếu x x Móngyếuhoặcnềnđấtyếu Móngyếuvnềnkhôngđủ x x khảnăngchịutải 2.5Thínghiệmvậtliệu Khixácđịnhkhảnăngchịutảicủacôngtrìnhngoiviệcđođạccáckích th−ớchìnhhọc,đoứngsuất,đođộvõng,daođộngvv .còncầnphảixácđịnh cácđặctr−ngcơhọccủavậtliệu.Ngaycảkhiđoứngsuấtnếucóthínghiệmđể xácđịnhmôdunđnhồiEthìứngsuấtthuđ−ợctheocôngthức σ= E. ε sẽtin cậyhơn(truờnghợpkhôngthínghiệmthìlấytheoquyđịnhcủaquytrình,chẳng hạn điều 3.A.3 quy định môdun đn hồi của thép (tính theo Mpa) lấy bằng
66. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 2,1.10 5 ).Đốivớicầumớixâydựngtronghồsơhoncôngcònl−utrữđầyđủvề vậtliệu,cáckếtquảthínghiệmvậtliệu,việcxácđịnhcácđặctr−ngcơhọc khôngcógìkhókhăn,chỉcầntiếnhnhmộtsốthínghiệmkiểmtra.Tráilạiđối vớicầucũkhihồsơl−utrữthấtlạcthìcầntiếnhnhcácthínghiệmđểxácđịnh cácđặctr−ngcơhọccủavậtliệu.Trongtr−ờnghợpnytr−ớchếtcầnthuthập cáctiliệu,khichỉbiếtnămxâydựngcầucũngcóthểphánđoánravậtliệuđ sửdụng.Khicótiliệucủacầucùngloạixâydựngcùngthờikỳthìchỉbằng mộtsốthínghiệmkhôngphứctạp,cũngcóthểsosánhđuợcvậtliệucủahaicầu vnếuvậtliệugiốngnhauthìsẽthuậnlợirấtnhiều. TrongcảquytrìnhKiểmđịnhcầutrênđ−ờngôtôvquytrìnhKỹthuật kiểmđịnhcầuđ−ờngsắtđềuquyđịnhcóthểxácđịnhđặctr−ngcơhọccủavật liệubằngph−ơngphápcópháhoạihoặckhôngpháhoạimẫu.Cácthínghiệm khôngpháhoạimẫuđ−ợctiếnhnhngaytạicôngtrìnhnên có thể tiến hnh nhanhchóngvớisốl−ợngkhônghạnchế,dođótuyđộchínhxáccóhạnchếhơn nh−nghiệnnayvẫnđ−ợcdùngphổbiếnởnhiềun−ớctrênthếgiới.Thínghiệm pháhoạimẫuchokếtquảchínhxáchơnnh−ngphảilấymẫutrêncôngtrình đangkhaitháclmtổnhạiđếncôngtrìnhvphảiđ−ợc cơquan quản lý cho phép,tuynhiêntrongtr−ờnghợpcầnthiếtvẫnphảisửdụngph−ơngphápny.ở mộtsốn−ớcng−ờitakếthợpcảhaiph−ơngpháp. 2.5.1Thínghiệmpháhoạimẫu. 2.5.1.1Cầuthép Lấytừ4dến5mẫuthử.Cóthểlấymẫutrêncácbộphậnphụcủacôngtrình nh−liênkếtngang,liênkếtdọchaytrênphầncòntốtcủabộphậnđh−hỏng. Mẫuthửphảiđủkíchth−ớcđểtrongphòngthínghiệmcóthểgiacôngthnhcác mẫuthửtheođúngtiêuchuẩn. ởnhữngphầnđlấymẫuthửtrừnhữngphầnđh−hỏngcầnphảibùvậtliệu bằngbảntápsauđóhnhoặcbắtbulôngc−ờngđộcaovokếtcấu.
67. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Giacôngmẫutheotiêuchuẩncảkíchth−ớcvđộbóng(hình231) Thínghiệmmẫutrênmáy,cụthểl +Đođộcứngcủatấtcảcácmẫuthử. +Thửkéođasốmẫu(th−ờng3mẫuvìđâylthínghiệmquantrọngnhất) +Thửvađậpvtínhhnđ−ợc. Căncứváokếtquảthínghiệmxácđịnhcácđặctr−ngcơhọccủavậtliệu( xemSBVL) Hình231 :Mẫuthửkéo(hìnha)mẫuthửvađập(hìnhb) 2.5.1.2 CầuBTCT Lấytừ3đến4mẫutrêncôngtrình.Dolấymẫubằngmáykhoannênmẫucó dạnglăngtrụvớiđ−ờngkínhtừ70mmđến100mm.Tr−ớckhikhoanmẫucần dùngmáydòcốtthépđểxácđịnhvịtrícốtthépvxácđịnhvịtrílỗkhoan,hết sứctránhkhoanvocốtthépnhấtlcốtthépchủ.Trongtr−ờnghợpcóthểđ−ợc nênlấykhôngd−ới3mẫu.Saukhilấymẫuphảibùvậtliệuvochỗđlấymẫu, tốtnhấtldùngBTpolymevìcongótrấtítvdínhbámtốtvớiBTcũ.
68. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Trongphòngthínghiệmtiếnhnhcắthaiđầucủalăngtrụđểcóchiềucao mẫuthửtheođúngquyđịnhcủatiêuchuẩn. Thửtrênmáyđốivớibêtôngchủyếulthửnénđểtừđóxácđịnhcácđặc tr−ngcơhọccủavậtliệu. 2.5.2Thínghiệmkhôngpháhoạimẫu Thínghiệmkhôngpháhoạimẫuđ−ợctiếnhnhngaytrêncôngtrìnhnêncòn đ−ợcgọilthínghiệmtạihiệntr−ờng. 2.5.2.1Cầuthép TrongquytrìnhKiểmđịnhcầutrênđ−ờngôtô,điều3.A.1quyđịnh“Khi khôngcósốliệuvềthéphaykimloạithìcóthểsửdụngcácđặctr−ngcơlýcũng nh−hệsốt−ơngứngcủathéphaykimloạit−ơngđ−ơngvềthnhphầnhóahọc hayt−ơngđ−ơngvềđộcứng” Thôngth−ờngng−ờitahaydùngsựt−ơngđ−ơngvềđộcứngđểtìmloaị thépt−ơngđ−ơngvớitrìnhtựsau: Đođộcứngcủacácbộphậncầu(cóthểđođộcứngBrinellhayđộcứng Rocwell,xemSBVL). Tìm loại thép có loại cứng t−ơng đ−ơng, loại thép ny đ có kết quả thí nghiệmhoặcởtrênmộtcầunođóđcósốliệuvềđặctr−ngcơhọc. Lấycácđặctr−ngcơhọccủathépcóđộcứngt−ơngđ−ơngdùngchocầu đangthínghiệm. Ngoiratừđộcứngcủakimloạicũngcóthểsuyrathnhphầncácbon,các giớihạnđnhồi,giớihạnchảy,vgiớihạnbền,tuynhiêncácgiớihạnđnhồi vgiớihạnchảyđ−ợcsuyratừđộcứngcósaisốlớncòngiớihạnbềncósai sốnhỏhơnvcóthểchấpnhậnđ−ợc
69. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 2.5.2.2CầuBêtông Trongcầubêtôngnếuviệclấymẫuthửkhókhăn,thôngth−ờnghaydùng ph−ơngphápthínghiệmkhôngpháhoạimẫuvìnókhônggâyrabấtkỳh−hỏng nochovậtliệucủacầu.Haiph−ơngphápthínghiệmhiệntr−ờngđ−ợcdùng phổbiếnởn−ớctahiệnnayldùngsúngbậtnẩyvmáysiêuâm. a.Súngbậtnẩy. Sơđồcấutạocủasúngbậtnẩynh−hình232a, Hình232 :a,Cấutạosúngbậtnẩy b,Bảngtra Trongđó: 1Thanhvađập 12Conchạy 2Vòngđệm 13Thanhtr−ợt 3ống 14Númbấmgiữ 4Vòngchịulực 15Đĩadẫnh−ớng 5Nắp 16Chốt 6Lòxogiảmchấn 17Lòxohm 7Lòxovađập 18Chốtkhoá 8Khung 19Vít
70. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT 9Búa 20Đạiốchm 10Thangchiađộ 21Lòxoép 11Thanhmốc 22Nắp.
71. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Khiđodùngtaycầmsúngtựađầuthanh1vobềmặtbêtông,ấnthân súngchothanh1tụtdầnvothânsúngchođếnkhithanhbậtlênvđọcsốtrên thanhchiaứngvớiconchạy,mộtsốloạimáykhôngcầnđọcmsốđọcđ−ợctự ghitrênbănggiấygắntrênmáy.Căncứvosốđọctrungbìnhtratrênbảngkèm theo(hình232b)ởđótrụctunglc−ờngđộchịunéncủaBêtông(N/mm 2), trụchonhlsốđọctrungbình,bađồthịt−ơngứngvớibah−ớngbắnA(nằm ngang),B(thẳngđứngtừtrênxuống),C(thẳngđứngtừd−ớilên). Sửdụngsúngbậtnẩytrongkhithínghiệmcầnchúý: Cầnchọnvùngkiểmtracóbềmặtnhẵn,khô,tốtnhấtlchọnmặtđ−ợctạo hìnhbằngvánkhuôn.Bềmặtkhôngcóvánkhuônphảiđ−ợcminhẵntr−ớckhi thínghiệm.Cầntránhcácvùngcókhuyếttật(rỗ,rạn,nứt ).Cácđiểmbắncách nhauítnhất20mm,vcáchméphoặcgờ20mm.Việcchọnvùngkiểmtrakhông bịchiphốibởicốtthépbêntrongbêtôngvìthôngth−ờngthépkhôngảnhh−ởng đếnkếtquảthínghiệm. H−ớng bắn th−ờng dùnglnằm ngang hoặc từ trên xuống,từduớilênhoặccóthểbấtkỳnh−ngkhixửlýkếtquảphảichỉnhlýtheo h−ớngbắn. Mỗivùngkiểmtracókíchth−ớc30cmx30cm,dotrịsốbậtnảyởmỗivùng biếnđộngnhiềunênởmỗivùngphảibắnítnhất10lần.Giátrịtrungbìnhcủasố đọcởmỗivùngphảiđ−ợctínhtừtấtcảcáctrịsốbậtnảyđđọchoặcđghikể cảcáctrịsốbấtth−ờngcaohaythấp. Trênmỗibộphậnkếtcấuhaycấukiệnsốvùngkiểmtraítnhấtl12. Ph−ơngphápthínghiệmbằngsúngbậtnảychokếtquảchínhxáckhibê tôngcótuổitừ7ngyđến3tháng,tốtnhấtltuổicủabêtôngtừ14đến56 ngy.Nếutuổicủabêtônglớnhơn3thángkếtquảsẽsaisốlớnkhiđócầnhiệu chỉnhc−ờngđộbêtông. b.Thínghiệmbêtôngbằngmáysiêuâm Mộtmáysiêuâmgồmhaiđầuđo:mộtđầuthusóng,mộtđầuphátsóng.Khi đong−ờitabôimỡvobềmặtbêtôngởvịtríápđầuđo,khoảngcáchgiữahai đầuđo(a)đ−ợcxácđịnhbởing−ờiđo,máysẽđothờigiantruyềnsóng(t),tốc a độtruyềnsóng v = ,từtốcđộtruyềnsóngtrarađ−ợcc−ờngđộcủabêtông. t 71
72. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT Cóhaicáchđo:đoxuyên(hình233a)khichiềudykhốibêtôngkhônglớn vkhốibêtôngcóhaimặtlộrangoiđểápđ−ợchaiđầuđo,đobềmặt(hình2 33b)khichiềudykhốibêtônglớnhoặckhốibêtôngchỉcómộtmặtápđ−ợc đầuđo Hình323 :Ph−ơngphápđobằngmáysiêuâm A:Khốibêtông 1:Đầuphátsóng 2:Đầuthusóng Cũngcóthểdùngmáysiêuâmđểđochiềusâuvếtnứt.Trongcùngvùngbê tôngtiếnhnhđothờigiantruyềnsóngởhaivịtrívớicùngkhoảngcách(a)giữa haiđầuđo.Gọi t1 lthờigiantruyềnsóngđođ−ợckhikhôngcóvếtnứt,gọi t2 l thờigiantruyềnsóngđođ−ợckhigiữahaiđầuđocóvếtnứt(hình234)tacó 2 2 a t2− t 1 côngthứctínhchiềusâuvếtnứt: h = * 2 (218) 2 t1 Trongđó:hchiềusâuvếtnứt(cm) akhoảngcáchhaiđầuđo(cm) t1, t 2 thờigiantruyềnsóng( s ). Hình234 :Đochiềuvếtnứtbằngmáysiêuâm Đểkếtquảsiêuâmbêtôngchínhxáccầnchúý: 72
73. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT +Trênmỗivùng(300cm2đến400cm2)cầntiếnhnhítnhấtmộtlầnđo vậntốcsóngsiêuâm.Cũngnh−súngbậtnảytrênmỗibộphậnkếtcấuhaycấu kiện,sốvùngkiểmtraítnhấtl12. +Nếuđovậntốcsóngsiêuâmđểxácđịnhc−ờngđộbêtôngthìphảiquan sátđểđặtđầuđo,saochotrongphạmvigiữahaiđầuđobêtôngkhôngcóvết nứt. +Kếtquảthíngiệmbằngph−ơngphápsiêuâmkhôngphụthuộcnhiều votuổicủabêtông. +Cùngmộtkếtcấukhicóthểđoxuyênvđobềmặtthìnên−utiên ph−ơngphápđoxuyên Tốcđộsóngsiêuâmcngcaothìchấtl−ợngbêtôngcng cao, nếutrong phạmvihaiđầuđokhôngcóvếtnứtthìkếtquảđotheosiêuâmcaohơnsúng bậtnảy,trongthựctếhiệnnayng−ờitath−ờngđokếthợpcảsúngbậtnảyv siêuâm,trongnhiềumáysiêuâmcóch−ơngtrìnhxửlýsốliệuđobằngsúngbật nảy. 2.6.Báocáokếtquảthửnghiệm Báocáokếtquảlcôngviệccuốicùngcủaquátrìnhthửnghiệm.Nhìn chungcácbáocáokếtquảthửnghiệmth−ờnggồmcócácnộidungsau: Căncứlậpbáocáokếtquảthửnghiệm .Nộidungcủaphầnnycơbảngiống nh−đềc−ơngnh−ngcóbổsungthêmvănbảntrongquátrìnhthửnghiệm. Giớithiệuvềcầu :Sovớiđềc−ơngởđâycónhữngsốliệuchínhxáchơndo đtiếnhnhđokíchth−ớcvđcóđầyđủthôngtinvềcầu. Hiệntrạngcầu .Đâylphầnrấtquantrọngvìởphầnnycách−hỏngđ−ợc môtảđầyđủ(cóbảnvẽnếucần),cócácảnhchụp,cóđánhgiámứcđộh−hỏng vnêunguyênnhâncủah−hỏng.Cóthểmôtảcách−hỏngtheocáctrìnhtựsau : +H−hỏngởkếtcấunhịp +H−hỏngởmốtrụ +H−hỏngđ−ờngvocầu 73
74. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT +Tácđộngxấucủamôitr−ờngđếncôngtrình +Tácđộngxấucủacáccôngtrìnhkhácđếncầu +Tácđộngcủatìnhtrạngkhaithácquámức:tìnhtrạngxequátải,tình trạngkhôngchấphnhcácquyđịnhvềtốcđộ +Việcchấphnhchếđộduytu,bảod−ỡngkhôngtốt Tảitrọngthửvcácsơđồtảitrọng +Trongđềc−ơngđquyđịnhxethửtải,tuynhiêntrongthựctếnhấtl khicầnnhiềuxesẽkhôngthểcóxeđúngnh−đềc−ơngdovậycầnthốngkêđầy đủcácloạixevề:biểnđăngký,kíchth−ớcgiữacáctrụcxevbánhxevtải trọngthựctếcủatừngtrụcxe +Dotảitrọngthựckhácvớitảitrọngchotrongđềc−ơngnênsơđồtải trọngcũngcóthểkhácvớisơđồđchotrongđềc−ơngchẳnghạnkhoảngcách giữacácxetănglênhoặcgiảmxuốngđểđảmbảođạil−ợngđocógiátrịt−ong đ−ơng.Trongmỗisơđồ(trừsơđồđodaođộng)cầnsosánhgiátrịcủađạil−ợng đodotảitrọngthửsinhravớigiátrịnydotảitrọngthiếtkếsinhra.Thídụđo ứngsuấtphápởmặtcắtnođótrêndầmcầnsosánhmomenuốnởmặtcắtđó dotảitrọng(ch−akểcáchệsố)vdotảitrọngthiếtkế(cũngch−akểcáchệsố) vdotảitrọngthiếtkế(cũngch−akểkểcáchệsố)sinhra. Bốtríđiểmđo :Vềcơbảncácđiểmđođ−ợcbốtrính−trongđềc−ơngthử ngiệm,tuynhiêntùytheotìnhhìnhcụthểmcóthểphảităngthêmđiểmđo hoặcchuyểnvịtríđiểmđo,chẳnghạntrongđềc−ơngđiểmđoứngsuấtởmặt cắtgiữanhịpcủacầudầmBTCTth−ờngnh−ngởgầngiữanhịpcóđiểmđlộcốt thépchủ,khiđócóthểchuyểnđiểmđovềchỗcốtthépvv ..Việcbốtríđiểm đogiốnghoặckhácvớiđềc−ơngđềucầnđ−ợctrìnhbylạitrongbáocáokết quảđểng−ờiđọcdễtheodõiphầnkếtquảđoởsau Kếtquảđo :Kếtquảđođ−ợctrìnhbytrongtừngnộidungđonh−kếtquảđo ứngsuất,kếtquảđodộvõng...,tốtnhấtlthốngkêkếtquảtrongcácbảng ởmỗiphầncầnnêurõnhữngphântíchkếtquảđonh−nộidungtạicácphần trên,sauđócầnsosánhkếtquảđovớikếtquảtínhtheotảitrọngđo.Nếugọik ltỷsốgiữahaigiátrịđovtính,điều4.B.4quytrìnhKiểmđịnhcầutrênđ−ờng ôtôcókhuyếnnghị“Theosốliệucủanhiềulầnthửnghiệmtĩnh,cácgiátrịcủa 74
75. BộmônCầuHầm–KhoaCôngTrìnhĐHGTVT hệsốkđốivớicáckếtcấuchịulựcchủyếuvcácchitiếtcủachúng,th−ờngvo khoảng0.7đến1,cònvớichitiếtcủakếtcấunhịpmkhôngtínhsựlmviệc đồngthờicủadầm(dn)chủvớicácchitiếtphầnxechạyváođ−ờngthìtừ0.5 đến0.7”.Điều4.B.5củaquytrìnhnycũngnêu:“Cácgiátrịcủakmlớnhơn 1thìchứngtỏđcósựsailệchrõrệtgiữasựlmviệccủacácchitiếtcủacông trìnhvớivớicácgiảthiếtđchấpnhậntrongtínhtoán.Trongcáctr−ờnghợpny cầnphảilmsángtỏnguyênnhâncủacácsailệchđóvđềracácbiệnphápđể đảmbảochocácchitiếtđ−ợcchắcchắn. Nhữnggiátrịthấpcủagiátrịkcóthểchỉraltrongcôngtrìnhhaytrongcác chitiếtcủanócòncódựtrữkhảnăngchịulực.Khảnăngtậndụngcácdựtrữ nycóthểđ−ợcxemxét,saukhinghiêncứucácnguyênnhânthuđ−ợccácgiá trịthấpcủak. Cũngquytrìnhnyđiều4.B.6cónêu“Cácgiátrịcủahệsốktìmđ−ợctheo cáctrịsốứngsuấtthôlớnnhất,trongmộtsốtr−ờnghợpcóthểlớnhơn1docó sựtậptrungứngsuất,sựtácđộnglệchtâmcủalực,sựkhôngđồngnhấtvềmặt vậtlýcủamốinốivcácliênkếtcủachitiếtđóvdocáchoncảnhkhácnữa” Quacáckhuyếnnghịtrêncóthểthấynếuhệsốklớnhơnhoặcbằng1thì phảixétđếnnhữngnguyênnhânsau: +Kếtcấucónhữngh−hỏngẩndấuch−apháthiệnđ−ợc,hoặcnhữngh− hỏngpháthiệnđ−ợcnh−ngch−ađánhgiáđúngmứcđộnghiêmtrọng +Kếtcấucósựkhôngphùhợpcủacácgiảthiếttínhtoánhoặccóthểsơ đồhóacủachitiếtkhôngphùhợpvớisựlmviệcthựctếcủanó,khiđócầnxem xétlạikếtquảtính +Vớiứngsuất,sựtănglêncủahệsốkcóthểdoứngsuấttậptrung,khi đócầnquansátxemtạivịtríđiểmđotiếtdiệncóbịtiêuhaodogỉ,docách− hỏnghoặcđiểmđocóởgầnvịtrítruyềnlựcvìtheogiảthiếtSaint_Venant“ởđủ xanơiđặtlực,trạngtháiứngsuấtvbiếndạngkhôngphụthuộcvocáchđặtlực mchỉphụthuộchợplực”cónghĩalkhiđiểmđoởgầnđiểmtruyềnlực(nh− gầnnútdn,gầndầmngang...)cóthểcóhiệnt−ợngứngsuấtphânbốkhông đúngquyluật. 75