Giáo trình Thử nghiệm Cầu bê tông và Cầu thép - Trường CĐ GTVT Trung ương I

Giáo trình thử nghiệm cầu bê tông và cầu thép cung cấp kiến thức về thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cầu đường bộ cho trình độ trung cấp.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo Trình
108
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan giáo trình thử nghiệm cầu bê tông và cầu thép

Giáo trình "Thử nghiệm cầu bê tông và cầu thép" là một tài liệu chuyên ngành cốt lõi, được biên soạn dành riêng cho chương trình đào tạo nghề kiểm định chất lượng cầu đường bộ trình độ trung cấp. Sự ra đời của giáo trình này đáp ứng nhu cầu cấp thiết về một hệ thống tài liệu thí nghiệm cầu đường chuẩn hóa, giúp giáo viên và học sinh có nguồn tham khảo chính thống và chất lượng. Dựa trên phương pháp phân tích nghề DACUM, nội dung được xây dựng bám sát thực tiễn công việc của một kỹ thuật viên thí nghiệm cầu đường. Mục tiêu chính của giáo trình không chỉ dừng lại ở việc cung cấp kiến thức lý thuyết về cơ học kết cấu cầusức bền vật liệu cầu, mà còn tập trung vào việc rèn luyện kỹ năng thực hành. Người học sẽ được trang bị đầy đủ các quy trình kiểm tra chất lượng công trình giao thông, từ khâu chuẩn bị, bố trí thiết bị, tiến hành đo đạc tại hiện trường cho đến xử lý số liệu và phân tích kết quả. Giáo trình này đóng vai trò như một sách hướng dẫn thí nghiệm vật liệu xây dựng chuyên sâu, tập trung vào hai loại kết cấu phổ biến nhất là cầu bê tông và cầu thép, qua đó nâng cao năng lực chuyên môn cho đội ngũ nhân lực kỹ thuật, góp phần đảm bảo an toàn và chất lượng cho các công trình giao thông trọng điểm của quốc gia.

1.1. Vai trò của tài liệu thí nghiệm cầu đường trong đào tạo

Trong bối cảnh ngành xây dựng giao thông phát triển mạnh mẽ, vai trò của các tài liệu thí nghiệm cầu đường trở nên vô cùng quan trọng. Giáo trình này là nền tảng kiến thức không thể thiếu, cung cấp một lộ trình học tập bài bản, có hệ thống cho các kỹ thuật viên thí nghiệm cầu đường tương lai. Tài liệu không chỉ lý giải các nguyên tắc cơ bản trong kiểm định chất lượng cầu bê tông cốt thép mà còn hệ thống hóa các tiêu chuẩn thử nghiệm cầu TCVN liên quan. Việc chuẩn hóa tài liệu giúp đảm bảo tính nhất quán trong công tác giảng dạy và học tập trên toàn quốc, tạo ra một mặt bằng chung về năng lực cho học viên sau khi tốt nghiệp. Hơn nữa, đây là cơ sở để người học đối chiếu, tham khảo khi thực hiện các công việc thực tế như giám sát thi công cầu hay thực hiện các phép đo tại hiện trường.

1.2. Mục tiêu chính của chương trình đào tạo nghề kiểm định

Chương trình đào tạo nghề kiểm định chất lượng với giáo trình này đặt ra mục tiêu rõ ràng: trang bị cho người học khả năng thực hiện thành thạo các phép thử nghiệm quan trọng nhất trên kết cấu cầu. Cụ thể, học viên phải nắm vững cách xác định các thông số kỹ thuật then chốt như độ võng, độ lún, ứng suất và biến dạng dưới tác động của cả thử tải tĩnh và thử tải động. Mục tiêu không chỉ là biết cách sử dụng thiết bị, mà còn phải hiểu sâu sắc nguyên lý hoạt động của chúng, từ võng kế Maximốp, Tenzômet cơ học đến các hệ thống đo điện tử hiện đại. Kết thúc khóa học, kỹ thuật viên phải có khả năng lập kế hoạch thí nghiệm, xử lý số liệu thu thập được và đưa ra những đánh giá sơ bộ về khả năng làm việc của kết cấu, làm cơ sở cho các kỹ sư đưa ra quyết định cuối cùng.

1.3. Cấu trúc nội dung cốt lõi của giáo trình thử nghiệm

Giáo trình được cấu trúc một cách logic, chia thành các bài học chuyên biệt tương ứng với từng hạng mục thí nghiệm cụ thể. Các bài đầu tiên tập trung vào phương pháp thử tải tĩnh, bao gồm các nội dung như xác định độ võng của dầm, độ lún của mố trụ, và ứng suất tại các mặt cắt quan trọng. Các bài học tiếp theo chuyển sang phương pháp thử tải động, nghiên cứu các yếu tố như tần số dao động, biên độ dao động và biến dạng dư. Mỗi bài học đều tuân theo một trình tự khoa học: giới thiệu nguyên lý, mô tả thiết bị, hướng dẫn bố trí điểm đo, cách xử lý số liệu và cuối cùng là phân tích, đánh giá kết quả. Cấu trúc này giúp người học tiếp thu kiến thức một cách tuần tự và có hệ thống, từ đơn giản đến phức tạp.

II. Thách thức trong kiểm định chất lượng cầu bê tông cốt thép

Công tác kiểm định chất lượng cầu bê tông cốt thép là một hoạt động kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự chính xác và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định. Một trong những thách thức lớn nhất là đảm bảo độ tin cậy của số liệu thu thập được từ thí nghiệm hiện trường và trong phòng (LAS-XD). Điều kiện thời tiết, sai số của thiết bị, và yếu tố con người đều có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Bên cạnh đó, việc áp dụng lý thuyết cơ học kết cấu cầusức bền vật liệu cầu vào thực tế không hề đơn giản. Mỗi cây cầu có một đặc điểm kết cấu riêng, đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có khả năng phân tích để lựa chọn vị trí đặt tải và điểm đo tối ưu nhằm thu được giá trị bất lợi nhất. Thêm vào đó, hệ thống tiêu chuẩn thử nghiệm cầu TCVN liên tục được cập nhật, yêu cầu đội ngũ kỹ thuật phải không ngừng học hỏi để nắm bắt các quy định mới. Việc diễn giải và áp dụng đúng các tiêu chuẩn này vào quy trình kiểm tra chất lượng công trình giao thông là một thách thức không nhỏ, quyết định trực tiếp đến tính chính xác và pháp lý của kết quả kiểm định.

2.1. Yêu cầu độ chính xác cao trong thí nghiệm hiện trường

Thí nghiệm hiện trường là khâu quan trọng bậc nhất, nhưng cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro sai số. Các phép đo biến dạng, chuyển vị thường có giá trị rất nhỏ (đến phần trăm mm), đòi hỏi thiết bị phải có độ nhạy cao và được hiệu chuẩn định kỳ. Theo tài liệu, sai số giữa các lần đo lặp lại không được vượt quá 15%, nếu không sẽ phải tiến hành đo lại. Điều này đặt ra yêu cầu cao về sự cẩn thận và tay nghề của kỹ thuật viên thí nghiệm cầu đường. Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các cảm biến điện trở. Gió và dòng chảy của sông có thể tác động đến dây đo của võng kế. Do đó, việc kiểm soát các yếu tố ngoại cảnh và tuân thủ quy trình thao tác là thách thức lớn để đảm bảo kết quả đo đáng tin cậy.

2.2. Sự phức tạp của cơ học kết cấu và sức bền vật liệu

Việc hiểu và vận dụng kiến thức về cơ học kết cấu cầusức bền vật liệu cầu là yếu tố phân biệt một kỹ thuật viên giỏi. Ví dụ, để xác định vị trí đặt tải gây ra mô men uốn hoặc lực cắt lớn nhất, kỹ thuật viên phải biết cách sử dụng đường ảnh hưởng. Khi phân tích kết quả, cần hiểu rõ mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng theo định luật Hooke để tính toán nội lực trong kết cấu. Đối với cầu bê tông, sự xuất hiện của vết nứt làm thay đổi mô đun đàn hồi của vật liệu, khiến việc phân tích trở nên phức tạp hơn. Đối với kết cấu thép, việc kiểm tra mối hàn kết cấu thép và các liên kết là cực kỳ quan trọng. Sự phức tạp này đòi hỏi người thực hiện phải có nền tảng lý thuyết vững chắc bên cạnh kỹ năng thực hành.

2.3. Áp dụng đúng các tiêu chuẩn thử nghiệm cầu TCVN

Hệ thống tiêu chuẩn thử nghiệm cầu TCVN là khung pháp lý và kỹ thuật cho mọi hoạt động kiểm định. Tuy nhiên, việc áp dụng chúng không phải lúc nào cũng máy móc. Ví dụ, quy trình quy định việc bố trí tải trọng phải xuất phát từ "điều kiện làm việc bất lợi nhất", nhưng việc xác định điều kiện này cho từng loại cầu cụ thể lại đòi hỏi kinh nghiệm và khả năng phân tích. Các tiêu chuẩn cũng quy định rõ về số lần đo, cách xử lý sai số, và các hệ số an toàn cần áp dụng. Việc không tuân thủ hoặc diễn giải sai các tiêu chuẩn thử nghiệm cầu TCVN có thể dẫn đến kết luận sai lầm về khả năng chịu lực của công trình, gây ra những hậu quả nghiêm trọng về an toàn và kinh tế.

III. Phương pháp thử nghiệm cầu bê tông và thép với tải tĩnh

Phương pháp thử tải tĩnh là một trong những nội dung cơ bản và quan trọng nhất trong giáo trình, nhằm đánh giá khả năng chịu lực của cầu trong điều kiện tải trọng không đổi theo thời gian. Nguyên tắc chung là đặt các xe tải có trọng lượng xác định trước lên các vị trí bất lợi nhất trên cầu và đo đạc các thông số phản ứng của kết cấu. Quy trình kiểm tra chất lượng công trình giao thông bằng tải tĩnh bao gồm nhiều hạng mục, trong đó cốt lõi là xác định độ võng, độ lún, ứng suất và biến dạng. Việc bố trí xe thử tải phải được tính toán cẩn thận dựa trên đường ảnh hưởng của đại lượng cần đo để tạo ra nội lực lớn nhất. Các thiết bị đo như võng kế Maximốp, đồng hồ Indicator, máy toàn đạc điện tử và các loại Tenzômet được sử dụng để ghi nhận sự thay đổi của kết cấu. Dữ liệu thu thập từ các lần chất tải (thường là 3 lần cho mỗi sơ đồ) được xử lý thống kê để loại bỏ sai số. Kết quả từ thử tải tĩnh cung cấp cái nhìn toàn diện về trạng thái làm việc thực tế của cầu, giúp so sánh với tính toán lý thuyết và đánh giá mức độ an toàn của công trình.

3.1. Quy trình xác định độ võng và độ lún của kết cấu cầu

Xác định độ võng của dầm và độ lún của mố, trụ là hai phép đo cơ bản để đánh giá độ cứng của công trình. Để đo độ võng, các thiết bị đo chuyển vị đứng (võng kế, Indicator) được lắp đặt tại các mặt cắt có độ võng lớn nhất, thường là giữa nhịp. Trong trường hợp gối cầu là đàn hồi (gối cao su), cần phải bố trí điểm đo cả ở trên gối để xác định độ lún. Độ võng thực của dầm được tính bằng hiệu số giữa chuyển vị đo được ở giữa nhịp và chuyển vị do lún gối sinh ra. Việc bố trí điểm đo trên mặt cắt ngang ở tất cả các dầm chủ cho phép xác định hệ số phân bố ngang, phản ánh mức độ cùng làm việc của hệ dầm. Quy trình yêu cầu đo 3 lần và so sánh số đọc không tải trước và sau khi chất tải để phát hiện biến dạng dư.

3.2. Kỹ thuật đo ứng suất lớn nhất tại các mặt cắt trọng yếu

Đo ứng suất là phép đo trực tiếp nhất để đánh giá khả năng chịu lực theo điều kiện bền. Nguyên lý cơ bản là đo biến dạng dài tương đối (ε) tại một điểm trên kết cấu, sau đó dùng định luật Hooke (σ = E.ε) để suy ra ứng suất. Giáo trình giới thiệu hai loại thiết bị chính là Tenzômet cơ học và Tenzômet điện (lá điện trở). Điểm đo ứng suất thường được bố trí ở những vị trí có mô men uốn lớn nhất, tiết diện thay đổi đột ngột hoặc có khuyết tật. Trên một mặt cắt, các điểm đo được đặt ở các thớ biên (xa trục trung hòa nhất) để ghi nhận giá trị ứng suất kéo và nén lớn nhất. Dựa vào biểu đồ ứng suất thu được, có thể xác định vị trí trục trung hòa thực tế của tiết diện.

3.3. Phân tích biến dạng đàn hồi và biến dạng dư của dầm

Một trong những mục tiêu quan trọng của thử tải là kiểm tra xem vật liệu kết cấu có làm việc trong miền đàn hồi hay không. Biến dạng đàn hồi là biến dạng mất đi khi dỡ tải, trong khi biến dạng dư là phần biến dạng còn lại. Việc đo đạc được thực hiện bằng cách ghi lại số liệu ở trạng thái không tải trước và sau mỗi lần chất tải. Nếu số đọc không tải sau chênh lệch đáng kể so với số đọc không tải trước, điều đó cho thấy kết cấu đã xuất hiện biến dạng dư. Theo giáo trình, "nếu chênh lệch vẫn tồn tại thì kết luận dầm có độ võng dư, trong trường hợp này vật liệu đã làm việc ra ngoài miền đàn hồi". Phát hiện biến dạng dư là một cảnh báo quan trọng về nguy cơ suy giảm khả năng chịu lực của cầu.

IV. Hướng dẫn thử nghiệm cầu bê tông và thép với tải động

Bên cạnh thử tải tĩnh, phương pháp thử tải động là một phần không thể thiếu trong giáo trình, giúp đánh giá phản ứng của cầu dưới tác động của tải trọng di động. Thử tải động mô phỏng gần hơn với điều kiện khai thác thực tế, cung cấp thông tin về các đặc trưng dao động của kết cấu. Các xe thử tải sẽ được cho chạy qua cầu với các tốc độ khác nhau để gây ra hiệu ứng xung kích. Các thông số chính cần xác định trong thử tải động bao gồm biên độ dao động, tần số dao động tự do, ứng suất động và độ võng động. Các thiết bị đo trong thử nghiệm này phải có khả năng ghi nhận sự thay đổi nhanh của tín hiệu, chẳng hạn như Tenzômet điện kết nối với hệ thống thu thập dữ liệu tự động. Kết quả thu được từ thử tải tĩnh và thử tải động sẽ được so sánh để xác định hệ số xung kích thực tế của cầu. Thông qua việc phân tích các đặc trưng dao động, các chuyên gia có thể phát hiện sớm các hư hỏng tiềm ẩn hoặc sự suy giảm độ cứng của kết cấu mà thử tải tĩnh có thể không phát hiện được.

4.1. Cách xác định biên độ và tần số dao động tự do của cầu

Tần số dao động tự do là một đặc trưng động lực học quan trọng, phản ánh độ cứng và khối lượng của kết cấu. Một sự thay đổi đáng kể của tần số dao động tự do theo thời gian có thể là dấu hiệu của hư hỏng kết cấu. Để xác định tham số này, người ta thường tạo ra một dao động ban đầu (ví dụ: cho xe hãm phanh đột ngột trên cầu hoặc chạy qua một chướng ngại vật) và sau đó đo dao động tắt dần của cầu khi không còn tải trọng. Biên độ dao động cho biết mức độ chuyển vị lớn nhất của kết cấu khi chịu tải trọng động. Các thiết bị đo dao động chuyên dụng sẽ ghi lại biểu đồ dao động theo thời gian, từ đó phân tích để xác định các giá trị này.

4.2. So sánh kết quả ứng suất độ võng giữa tải tĩnh và động

Kết quả đo được từ thử tải động (ứng suất động, độ võng động) thường lớn hơn so với kết quả từ thử tải tĩnh do ảnh hưởng của hiệu ứng xung kích. Tỷ số giữa giá trị đo được khi thử động và thử tĩnh được gọi là hệ số động hay hệ số xung kích (1+µ). Giá trị này phản ánh mức độ khuếch đại của phản ứng kết cấu khi chịu tải trọng di động. Việc so sánh hệ số xung kích thực tế đo được với giá trị dùng trong thiết kế theo tiêu chuẩn thử nghiệm cầu TCVN là một bước quan trọng để đánh giá lại khả năng chịu tải của cầu một cách chính xác hơn. Nếu hệ số xung kích thực tế lớn hơn đáng kể so với tính toán, có thể cầu cần được gia cường hoặc hạn chế tốc độ khai thác.

4.3. Đánh giá kết quả đo biến dạng dư dưới tác động động

Tương tự như thử tải tĩnh, việc kiểm tra biến dạng dư sau khi thử tải động cũng rất cần thiết. Tải trọng động với các chu kỳ lặp lại có thể gây ra hiện tượng mỏi vật liệu và tích tụ các hư hỏng vi mô, dẫn đến biến dạng dư ngay cả khi ứng suất tức thời chưa vượt qua giới hạn chảy. Việc phát hiện biến dạng dư sau các chu kỳ tải động là một dấu hiệu cảnh báo sớm về sự suy thoái của vật liệu, đặc biệt là tại các vị trí có sự tập trung ứng suất cao như liên kết hàn hoặc vùng có khuyết tật. Đây là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá tuổi thọ còn lại của công trình.

V. Ứng dụng kết quả thí nghiệm vào kiểm định chất lượng cầu

Kết quả thu được từ quá trình thử nghiệm không phải là đích đến cuối cùng, mà là cơ sở dữ liệu quan trọng để tiến hành kiểm định chất lượng cầu bê tông cốt thép. Việc ứng dụng các kết quả này đòi hỏi một quy trình kiểm tra chất lượng công trình giao thông chặt chẽ, từ xử lý số liệu thô đến phân tích và đưa ra kết luận. Dữ liệu về ứng suất, độ võng, tần số dao động phải được so sánh với các giá trị tính toán lý thuyết và giới hạn cho phép trong tiêu chuẩn. Sự sai khác giữa thực tế và lý thuyết sẽ giúp các kỹ sư nhận diện được các vấn đề của công trình, chẳng hạn như sự làm việc không đồng đều giữa các dầm, suy giảm độ cứng, hoặc vật liệu không đạt chất lượng. Báo cáo kiểm định cuối cùng, dựa trên những phân tích này, sẽ là căn cứ để đưa ra các quyết định quan trọng như cho phép thông xe, hạn chế tải trọng, hoặc lên kế hoạch sửa chữa, gia cường. Vai trò của kỹ thuật viên thí nghiệm cầu đường trong giai đoạn này là đảm bảo tính chính xác và trung thực của số liệu đầu vào, nền tảng cho mọi phân tích sau đó.

5.1. Xử lý số liệu và lập báo cáo kiểm định chất lượng cầu

Sau khi thu thập dữ liệu từ thí nghiệm hiện trường, bước tiếp theo là xử lý số liệu. Giáo trình quy định rõ: "Với mỗi cấp tải trọng ở mỗi điểm đo phải cho tải trọng tác dụng ba lần và đọc ba lần để lấy số liệu bình quân". Quá trình này bao gồm việc tính giá trị trung bình, kiểm tra sai số giữa các lần đo (không quá ±15%), và hiệu chỉnh số liệu nếu cần. Kết quả cuối cùng được tổng hợp thành các bảng biểu, vẽ đồ thị (biểu đồ ứng suất, biểu đồ độ võng) để trực quan hóa sự làm việc của kết cấu. Một báo cáo kiểm định chất lượng cầu hoàn chỉnh phải trình bày đầy đủ các nội dung: mục đích thí nghiệm, sơ đồ bố trí tải trọng và điểm đo, kết quả đo đạc đã xử lý, và phần phân tích, so sánh với tính toán.

5.2. Đánh giá khả năng chịu tải và tuổi thọ của công trình

Từ ứng suất đo được (σđo), có thể xác định khả năng chịu tải khai thác của cầu. Công thức kiểm tra điều kiện bền chung là: σtổng cộng = σtĩnh tải + σhoạt tải ≤ R. Trong đó, ứng suất do hoạt tải được suy ra từ ứng suất đo được và các hệ số liên quan. Nếu σtổng cộng nhỏ hơn cường độ tính toán của vật liệu (R), cầu còn khả năng chịu tải lớn hơn tải trọng thử và ngược lại. Phân tích này cho phép xác định được tải trọng tối đa mà cầu có thể khai thác một cách an toàn. Bên cạnh đó, các thông số như biến dạng dư, độ mở rộng vết nứt, và các đặc trưng dao động cũng là những chỉ số quan trọng để dự báo sự suy thoái và ước tính tuổi thọ còn lại của công trình.

5.3. Vai trò của kỹ thuật viên trong giám sát thi công cầu

Kiến thức từ giáo trình không chỉ dùng cho việc kiểm định các công trình đang khai thác mà còn cực kỳ hữu ích trong công tác giám sát thi công cầu mới. Kỹ thuật viên thí nghiệm cầu đường có thể thực hiện các phép thí nghiệm cường độ bê tông (lấy mẫu, nén mẫu), kiểm tra chất lượng cốt thép, và đặc biệt là kiểm tra mối hàn kết cấu thép ngay tại công trường. Việc kiểm soát chất lượng vật liệu đầu vào và chất lượng thi công từng hạng mục giúp đảm bảo công trình sau khi hoàn thành sẽ làm việc đúng như thiết kế. Thử tải nghiệm thu trước khi thông xe chính là bước kiểm tra tổng thể cuối cùng, và kỹ thuật viên là người trực tiếp thực hiện phép thử quan trọng này.

VI. Tương lai đào tạo nghề kiểm định chất lượng cầu đường bộ

Ngành kiểm định chất lượng cầu đường bộ đang bước vào một giai đoạn phát triển mới với sự hỗ trợ của công nghệ hiện đại. Do đó, chương trình đào tạo nghề kiểm định chất lượng cũng cần có những thay đổi để bắt kịp xu thế. Trong tương lai, bên cạnh các phương pháp truyền thống được trình bày trong giáo trình, học viên sẽ cần được tiếp cận với các công nghệ tiên tiến hơn, đặc biệt là các phương pháp thí nghiệm không phá hủy (NDT). Việc tích hợp các hệ thống quan trắc sức khỏe kết cấu (SHM) sử dụng cảm biến thông minh cũng là một hướng đi tất yếu. Nhu cầu về bảo trì, sửa chữa và nâng cấp hệ thống hạ tầng giao thông ngày càng tăng, kéo theo nhu cầu lớn về nguồn nhân lực chất lượng cao. Do đó, việc cập nhật liên tục quy trình kiểm tra chất lượng công trình giao thông và đầu tư vào đào tạo sẽ là yếu tố then chốt để đảm bảo an toàn và bền vững cho các công trình cầu trong tương lai.

6.1. Áp dụng các công nghệ thí nghiệm không phá hủy NDT

Các phương pháp thí nghiệm không phá hủy (NDT – Non-Destructive Testing) đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Các công nghệ như siêu âm để phát hiện khuyết tật bên trong bê tông, bột từ để kiểm tra mối hàn kết cấu thép, chụp ảnh hồng ngoại để đánh giá sự đồng nhất của vật liệu... cho phép kiểm tra kết cấu một cách nhanh chóng, hiệu quả mà không gây hư hại. Các chương trình đào tạo trong tương lai cần bổ sung các học phần về NDT, giúp kỹ thuật viên thí nghiệm cầu đường có thêm nhiều công cụ mạnh mẽ để chẩn đoán chính xác hơn tình trạng của công trình.

6.2. Nhu cầu nhân lực và cơ hội cho kỹ thuật viên thí nghiệm

Với hàng ngàn cây cầu trên cả nước cần được kiểm tra, bảo trì định kỳ, nhu cầu về nhân lực cho ngành kiểm định là rất lớn và ổn định. Một kỹ thuật viên thí nghiệm cầu đường được đào tạo bài bản, có khả năng sử dụng thành thạo các thiết bị đo lường và am hiểu các tiêu chuẩn kỹ thuật sẽ có nhiều cơ hội việc làm tại các trung tâm kiểm định, các công ty tư vấn giám sát, hoặc các đơn vị quản lý đường bộ. Việc liên tục học hỏi, cập nhật công nghệ mới sẽ là chìa khóa để phát triển sự nghiệp bền vững trong lĩnh vực quan trọng này.

6.3. Cập nhật quy trình kiểm tra chất lượng công trình giao thông

Thực tế và công nghệ luôn vận động, do đó quy trình kiểm tra chất lượng công trình giao thông và hệ thống tiêu chuẩn thử nghiệm cầu TCVN cũng sẽ được điều chỉnh và bổ sung. Các phương pháp tính toán mới, các loại vật liệu mới (bê tông tính năng siêu cao, vật liệu composite) sẽ đòi hỏi những phương pháp thử nghiệm tương ứng. Người làm trong ngành kiểm định phải luôn trong tâm thế sẵn sàng học hỏi, cập nhật các quy trình, tiêu chuẩn mới để công việc của mình luôn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và pháp lý, góp phần nâng cao chất lượng và tuổi thọ của các công trình giao thông.

16/07/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

a GIAO THÔNG VẬN TẢI TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I DS z GIAO TRINH MO DUN THU NGHIEM CAU BE TONG VÀ bẦU THÉP Hà Nội, 2017 BO GIAO THONG VAN TAI TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG ƯƠNG I GIAO TRINH Mô đun: Kiểm tra kết cấu - _ công trình cầu NGHE: THI NGHIEM VA KIEM TRA CHẤT LƯỢNG CÂU ĐƯỜNG BỘ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CAP Hà Nội ~ 2017 3 TUYEN BO BAN QUYEN _ Tai liệu nay thuộc loại sách giáo trình nội bộ nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cắm. Mã tài liệu: MÐ 30 LỜI GIỚI THIỆU Chương trình khung quốc gia nghề Thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cầu đường bộ đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phân tích công việc theo. phương pháp DACUM.

Chương trình đã được ban hành năm 2009, tuy nhiên tir đó đến nay vẫn chưa có tài liệu chính thức nào ban hành về các tải liệu, giáo trình cho nghề nay. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các giáo viên giảng dạy và học sinh, sinh viên có tài liệu học tập, tham khảo,việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Giáo trình nội bộ “ Thử nghiệm cầu bê tông và cầu thép” được biên soạn trên cơ sở đề cương chương trình mô đun 30— Thử nghiệm cầu bê tông và cầu thép trong chương trình khung nghề Thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cầu đường bộ. Mặc dù đã rất cố gắng song không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định, tác giả mong nhận được những góp ý cả về nội dung lẫn hình thức của bạn đọc để tài liệu ngày càng hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2016 ‘Tham gia biên soạn. Chủ bi : Phùng Ngọc Trung, 2. Lê Ngọc Chính 3. Trần Văn Chường MUC LUC LỜI GIỚI THIỆU BÀI 1: XAC BINH DQ VUNG, BO VONG CUA DAM VA DAN KHI THU’ VOI TAI TRỌNG TĨNH 1.

Bố trí xe thử tải 2. Bố trí điểm đo. Xử lý số liệu. Phân tích kết quả đo độ võng, BÀI 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỦA MÓ, TRỤ VA GOI KHI THU VỚI TẢI TRỌNG TĨNH 1.

Giới thiệu chung. Các giải pháp đo đạc chuyển vị. Quan trắc chuyển BAI3: XAC DINH UNG SUAT LON NHAT G CAC MAT CAT CAN KIÊM TRA KHI THỬ VỚI TRỌNG TĨNH 1. Nguyên lý đo ứng suất.

Các loại máy đo ứng suất 4. Bố trí điểm đo. §, Xử lý số liệu. Phân tích số li BÀI4: XÁC ĐỊNH BIÊN DẠNG ĐÀN HÔI VÀ BIẾN DẠNG DƯ KHI 'THỬ VỚI TẢI TRỌNG TĨNH 1.

Biến dạng và phương pháp đo biến dạng. Phương pháp đo biến dạng. BÀI 5:XÁC ĐỊNH ĐỘ VÕNG, ĐỘ VÒNG CỦA DÀM VÀ ĐÀN KHI THỨ 'VỚI TẢI TRỌNG ĐỘNG 58 1. Bố trí xe thử tải.

Bồ trí điểm đ‹ 5. Đánh giá kết quả đo. BÀI 6: XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CUA MO, TRY VA GOI KHI THU. VOL TAI TRONG DONG 1.

Giới thiệu chung. Các pháp đo đạc chuyển vị. BAL7: XAC DINH UNG SUAT LON NHAT 6 CAC MAT CAT CAN KIEM TRA KHI THU VOI TAI TRONG DONG. Nguyén ly do tng suat.

Thiết bị đo ứng suắt. Bố trí điểm đo. Xử lý số liệu. Phân tích số liệu.

Đánh giá kết quả đo. BÀI 8: XÁC ĐỊNH BIEN ĐỘ VÀ TAN SO DAO ĐỘNG TỰ DO KHI THỬ VOI TAI TRONG ĐỘNG 93 1. Nguyên lý đo đao độn; 2. Các loại máy đo dao động.

Bố trí điểm đo. 4 Xử lý số liệu 5. Đánh giá kết quả đo. 102 BÀI 9: XÁC ĐỊNH BIẾN DẠNG DAN HOI VA BIEN DANG DƯ KHI THU VOI TAI TRONG DONG.

Biến dạng và phương pháp đo biến dạng. Phương pháp đo biến dạng. Đánh giá kết quả đo biến dạng dư. BAI 1: XAC DINH DO VONG, DO VONG CUA DAM VA DAN KHI THU’ VOI TAI TRONG TINH 1, Bồ trí xe thử tải ~ Tuỳ theo mục đích của việc xe tải lực cắt lớn nhất hay mô men lớn nhất hoặc mục đích nào khác mà bồ trí xe thử tải cho phủ hợp, 6 ~ Nói chung đối với cầu ôtô, ứng với mỗi sơ đỏ xếp xe theo hướng dọc cầu đều phải xét ít nhất 2 trường hợp xếp se ngang cầu là các trường hợp xếp mọi xe lệch về thượng lưu hoặc về hạ lưu.

- Các xe có thể quay đầu cùng về một hướng để tiện việc ra vào cầu nhưng cũng có thể quay đuôi vào nhau nhằm tạo ra nội lực mô men hay lực cắt lớn nhất ở mặt cắt nào đó cân xét. ~ Để chọn sơ đồ xép xe dọc cầu cần xét đường ảnh hưởng phản lực gối. xe trên cầu phải cử người chuyên trách và đánh dấu bằng sơn từ trước lên cầu ứng với từng sơ đồ xe. ~ Nếu cầu dài, cần nhiều xe phải quy định đánh số thứ tự cho từng xe để dễ điều khiển xe ra vào cầu.

Với mỗi cấp tải trọng (mỗi sơ đồ xép xe) phải đo 3 lần vậy phải có kế hoạch điều xe ra vào sao cho nhanh chóng, thuận lợi và an toàn. Ngoài ta thường có 1 lần xếp thử đầu tiên để chỉnh lại các máy đo. Như vậy cần dự trù đo lắp 4 l - Khi thử tải các cầu cũ việc xếp tải phải theo nguyên tắc tăng dẫn bằng 50% , 75%, 100% tai trong thử câu đề đảm bảo an toàn với mỗi cần tiễn hành đo đạc để sơ bộ đánh giá năng lực chịu tải thực tế của cầu trước khi xếp cấp tải lớn hơn. So dé tai trong là một cách xếp xe tai trên cầu dé đại lượng đo có giá trị bắt lợi ‘Nhu vay trong sơ đồ tải trọng cần phải xét cách xếp xe theo chiều dọc.

cầu và xếp xe theo chiều ngang cầu. Quy trình thử nghiệm cầu quy định "Việc bố trí tải trọng dọc và ngang công trình, bố trí lệch tâm hay đúng tâm phải xuất phát từ điều kiện làm việc bất lợi nhất cho công trình và các bộ phận cầu cần thử nghiệm của nó và phải được quy định chặt chẽ trong đề cương thử nghiệm cầu”. Cũng trong quy trình này điều 3.19 còn quy định "Thường có hai phương án xếp xe để thử theo phương ngang cầu: xếp xe chính tâm cầu và xếp xe lệnh tâm cầu. Trong trường hợp nào cũng phải thử theo phương án xếp xe chính tâm cầu, còn tùy theo tầm quan trọng của kết cấu có thể thử theo cả phương án thứ hai.

Đối với cầu treo, cầu dây văng, cầu có hai làn xe trở lên nhất thiết phải thử theo cả hai phương án xếp xe”. ~ Căn cứ vào các quy định trên nhận thấy để có một sơ đồ tải trọng cần tiến hành theo trình tự sau: + Vẽ đường ảnh hưởng của đại lượng cần đo, chẳng hạn dé đo ứng suất pháp tại một mặt cắt nào đó cần vẽ đường ảnh hưởng mômen uốn của mặt cắt đó, để đo. ứng suất trên một thanh dàn cần vẽ đường ảnh hưởng nội lực của thanh vv. + Trên đường ảnh hưởng đã vẽ xếp xe ở vị trí bắt lợi nhất.

Nếu tải trọng thử có kích thước và tải trong xe xp xi tai trọng tiêu chuẩn thì xếp như đoàn xe tiêu chuẩn. Thông thường các xe thử không giống xe tiêu chuẩn khi đó cần điều chính khoảng cách giữa các xe sao cho đại lượng đo do đoàn xe thử sinh ra xấp. xỉ bằng đại lượng đo do đoàn xe tiêu chuẩn sinh ra. ~ Chú ý là với dầm gián đơn, tai trong thử là tải trọng tập trung tại các trục xe khi đó mặt cắt có mômen uốn lớn nhất không phải là mặt cắt giữa nhịp mà là mặt cắt dưới một tải trọng tập trung nào đó đặt đối xứng với điểm đặt của các hợp lực qua điểm giữa nhịp.

Ở mặt cắt này mômen uốn do hoạt tải sinh ra lớn nhất nhưng mômen uốn do tĩnh tải sinh ra lại nhỏ hơn mặt cắt giữa nên người ta thường đo ứng suất pháp tại mặt cắt giữa để cùng với mặt cắt đo độ võng. ~ Sau khi đã xếp xe ở vị trí bắt lợi nhất trên đường ảnh hưởng tính được số xe theo chiều dọc cầu, đem số xe này nhân với số làn xe được số xe cần thiết cho. một sơ đồ tải trọng. + Theo chiều ngang cầu nhất thiết phải xếp xe đúng tâm, sau đó xếp một sơ đồ lệch tâm về thượng lưu hoặc hạ lưu hoặc lệch tâm cả thượng lưu và hạ lưu.

Hình 1-1: Sơ đồ xếp tái lệch tâm (hình a) và đúng tâm (hình b) cho cầu có. bề rộng đường xe chạy 4m, tải trọng là xe H - 10. 10 Hình 1-2: Sơ đỏ xếp tai lệch tâm và đúng tâm cho cầu có bề rộng đường. xe chạy 8m, tải trọng là xe H - 30.

Nguyên lý đo độ võng ~ Để đo độ võng của kết cấu nhịp cần đo chênh lệch cao độ ở thời điểm chưa có tai C va thời điểm có tải C’. Chênh lệch cao độ (CC) là chuyển vị đứng của điểm C ~ Nếu dầm có gối cứng thì CC" chính là độ võng của điểm C ~ Nếu dầm đàn hồi ( Hình 2_17b) độ võng của điểm C(C''C') được tính bằng hiệu số giữa chuyển vị đứng đo được(CC') và chuyển vị đứng của điểm C do chuyển vị gối sinh ra khi xem như dầm là tuyệt đối cứng. Như vậy nếu dầm có gối đàn hồi, để đo độ võng ở một mặt cắt nào đó cần phải lắp dụng cụ đo ở mặt cắt đo và cả ở các gối mà chuyển vị của nó ảnh hưởng đến chuyển vị của mặt cắt đo : Sơ đồ độ võng. 11 - Cé mhiéu dung cy dé do d6 ving, ở day ta nghiên cứu 3 loại thông dụng đang dùng nhiều ở Việt Nam 4.

Võng kế maximốp. - Võng kế maxiếp gồm: đồng hồ (1) nối với (2) thang chia và hai kim, thang, chia lớn ứng với kim dài, thang chia nhỏ ứng với kim ngắn. Khi kim đài quay được một vòng (100 vạch trên thang chia lớn) thì kim ngắn quay được một vạch, do vậy khi đọc kim ngắn đọc đến hàng trăm còn kim dài đọc đến hàng chục và đơn vị, thí dụ khi kim ngắn nằm giữa hai số 15 và 16, kim dài nằm ở số 32 thì đọc là 1532 (cũng có thể đọc là 15.32 khi lấy vạch trên kim ngắn làm chuẩn), Thông thường một vạch trên thang chia lớn tương ứng với chuyển vị là 0.1mm, khi đó (1) vạch trên thang chia nhỏ tương ứng với chuyển vị 10mm.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ