Chương I: Tổng quan về công tác kiếm định cau ở Việt Nam. 8 va trén thé gidi. Chương II: Công tác kiếm định cau theo các quy trình .1 Công tác kiểm định cầu theo quy trình Việt Nam .2 Công tác kiểm định cầu ở Đức (Theo DIN 1076).3 Công tác kiểm định cầu ở Ba Lan.4 Công tác kiểm định cầu ở Mỹ (NBIS, LRFER).5 Công tác kiểm định cầu ở Australia (Rating Code).-- 84 Chương III: Tính toán khả năng chịu tải của một số loại cầu. 89 theo AASHTO LRER và theo 22 TCN 243-98 Chương IV: So sánh, đánh giá các quy trình kiểm định cau.
100 một số bố sung cho quy trình kiểm định cầu ở Việt Nam. Chương V: Kết luận và kiến nghị. 112 Lý lịch trích ngang: 20. ccccccesssceeeeseeeeeeeeeeeenceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 113 Luận văn thạc sĩ GVHD: TS.
Lê Thị Bích Thủy CHUONG I TONG QUAN VE CONG TÁC KIEM ĐỊNH CÂU Ở VIET NAM VA TREN THE GIOI 1.1 TAM QUAN TRONG CUA CONG TAC QUAN LY, BAO DUONG CAU Giao thông vận tai đóng vai trò đặc biệt quan trong trong su phát triển kinh tế của mỗi quốc gia. Để đáp ứng nhu cầu hoàn thiện hệ thông hạ tầng giao thông vận tải, ngoài việc tập trung dau tư vào các công trình mới với kết cấu và kiến trúc hiện đại thì công tác kiểm tra, bảo dưỡng và tăng cường các công trình hiện có cũng là một nhiệm vụ hết sức quan trọng, góp phan đảm bảo an toàn và nâng cao năng lực vận tải của hệ thong hạ tang giao thông. Hiện nay, ở Việt Nam cũng như trên thế gidi, con tồn tại rất nhiều các cầu cũ, đã được đưa vào khai thác từ rất lâu (khoảng 50% sỐ lượng cầu trên thế giới có tuổi > 20), trong khi đó, việc đầu tư xây dựng mới là rất tốn kém và mat nhiều thời gian. Do đó, việc cần làm trước mắt là phải đầu tư cho công tác kiểm tra, duy tu bảo dưỡng nhằm sớm phát hiện được các hiện tượng bất thường xảy ra đối với công trình.
Từ đó có biện pháp khắc phục, sửa chữa tăng cường sớm nhất, tránh các tác hại lâu dài về sau. Dé có một cái nhìn tổng quan hơn về tầm quan trọng của công tác kiểm định cầu trên thế gidi, người ta đã thống kê được một số số liệu về hiện trạng các công trình cầu ở Việt Nam và trên thế giới như sau: - Theo thống kê, ở Mỹ có khoảng 578.000 cau, chỉ riêng Bang California đã có khoảng 13.000 cầu, trong đó số lượng câu có tuổi tho > 20 năm chiém khoảng 80%. [11] Học viên: Vũ Tiến Quý Trang: 8 Luận văn thạc sĩ GVHD: TS. Lê Thị Bích Thủy Số lượng 3,600 R RS SHR €REREP SY lems Tudi thọ Hình 1.1: Thong kê cau ở Bang California — Hoa Ky - O Hà Lan có khoảng 4.000 cau các loại, các cầu này chủ yếu được xây dựng từ năm 1966 đến năm 1975.
Để thay thế các cầu này, cần một nguôn kinh phí lên đến 10 tỉ euro.0- Kinh phi (Ti €) B Cầu bê tông B Cau thép E Cau quay me Ham Cong Hình 1.2: Thong kê cau ở Hà Lan Học viên: Vũ Tiến Quý Trang: 9 Luận văn thạc sĩ GVHD: TS. Lê Thị Bích Thủy - Số lượng cầu ở Đức theo thống kê đến hết năm 2004 có khoảng 36.000 cau với tổng chiều dài hơn 1. Tương tự như Hà Lan, một sé lượng lớn các cầu ở Đức đã được xây dựng từ năm 1965 đến năm 1979. [11] 5 4,5 FFI 44 ¬B4 | a | 2 34 2,5 : = 1,5 + 14 0 3 T 2 es hb Sh œ be i % yh 4d bs oy Hình 1.3: Thong kê câu ở Đức - Ở Đài Loan hiện nay có khoảng 22.000 cây cầu các loại, trong đó số lượng câu có tuổi tho > 20 năm chiếm khoảng 40%.
[11] - Theo số liệu thống kê gần đây, nước ta có khoảng 35.000 cây cầu với tông chiều dài khoảng 607.000 m (riêng ở thành phô Hỗ Chí Minh có khoảng 900 cây cau, với chiều dài tong cộng gần 36. Đại bộ phận các cầu trên được xây dựng vào khoảng từ dau thé ki 20 trở lai đây. Cùng với tiễn trình phát triển của lịch sử qua các thời kỳ, các cầu ở Việt Nam được thiết kế, xây dựng theo những tiêu chuẩn khác nhau về vật liệu, tải trọng, khổ cầu, trong đó có rất nhiều cầu yếu, đang phải chịu tải trọng vượt quá tải trọng thiết kế trong thời gian dài. Thời kỳ trước Cách mạng tháng Tám, các cầu được xây dựng theo tiêu chuẩn hiện thời của Pháp với đặc điểm là khổ cầu hẹp, tải trọng thấp chỉ tương đương H-8, H-10 của “Quy trình thiết kế cầu công theo Học viên: Vũ Tiến Quý Trang: 10 Luận văn thạc sĩ GVHD: TS.
Lê Thị Bích Thủy trạng thái giới hạn” 22 TCN 18 - 79 (Hiện nay ở phía Nam vẫn còn một số cầu dầm hãng nhịp giản đơn, cầu vòm chạy dưới. bằng BTCT thường đang được khai thác như cầu Nhị Thiên Đường 1, cầu Tân Thuận 1, cầu Gò Dưa, cầu Calmette, cầu Dừa, cầu Ong Cậy. ở thành phố Hồ Chí Minh). Thời kỳ từ sau Cách mạng tháng Tám 1945 đến năm 1954, cuộc kháng chiến trường kỳ chống thực dân Pháp diễn ra ác liệt, hầu như rất ft cầu được xây dựng với quy mô vĩnh cửu và còn tôn tại đến ngày nay.
Trong thời kỳ kháng chiến chống Mỹ, ở miền Bắc đã có nhiều cầu được xây dựng mới bằng BTCT, BTCT DUL, BTCT - thép liên hợp. theo các tiêu chuẩn hiện thời của Liên Xô cũ (CH 200 - 62, CH 365 - 67), Trung Quốc (QP 1959); ở miền Nam, các cầu xây dựng trong thời gian nay chủ yếu theo tiêu chuan AASHTO của Mỹ băng BTCT DUL khâu độ 41’ - 61' - 81’ (tương đương 12,5m - 18,6m - 24.7m) với tải trọng lớn nhất là HS 20 - 44 tương đương khoảng 25T. Trong thập niên 80, các cầu xây dựng mới trên cả nước đều thông nhất áp dụng theo tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 18 - 79. Trong thời ky nay, mặc dù còn nhiều khó khăn do bi cam vận vé kinh tế nhưng ngành giao thông vận tải cũng đã phát triển được nhiều loại hình cầu BTCT DUL căng trước và căng sau, khâu độ từ 33m + 43m và một số cầu khung T - dầm đeo, câu dàn thép.
Từ sau những năm 1990 đến nay, trong tiến trình hội nhập quốc tế, ngành giao thông vận tải trong nước đã từng bước tiếp cận các công nghệ xây dựng cau tiên tiễn của thé giới, đặc biệt ở các dự án giao thông có sử dụng von hỗ trợ tín dụng từ nước ngoài hoặc các tô chức kinh tế quốc tế. Các cầu xây dựng mới trong thời gian này chủ yếu đều áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế của Mỹ (AASHTO LRFD), Australia (Austroads), Nhật Ban (JIS), trong đó có các cau dây văng khẩu độ 350m, câu BTCT DUL liên tục khẩu độ nhịp đến 130m đều xấp xi mức trung bình của ky lục thế giới đối với các loại hình cầu này. Hiện nay, sau quá trình xây dựng tiêu chuan và áp dụng thử nghiệm, hau hét các câu xây Học viên: Vũ Tiến Quý Trang: 11 Luận văn thạc sĩ GVHD: TS. Lê Thị Bích Thủy dựng mới trên cả nước đã bat đầu áp dụng theo “Tiêu chuẩn thiết kế cầu” 22 TCN 272 - 05 với hoạt tải thiết kế HL-93.
Trong thời gian tới, trên toàn quốc sẽ tiếp tục có những cây cầu mới được xây dựng với quy mô lớn hơn, áp dụng những công nghệ xây dựng mới tiên tiến, hiện đại. Như vậy, hệ thống cầu đường bộ ở nước ta cũng như trên thé giới đã có sự khác biệt rất nhiều về các chỉ tiêu kỹ thuật qua các khâu từ thiết kế đến thi công, quản lý khai thác. Sau một thời gian khai thác, do rất nhiều nguyên nhân như sự tăng cao của tải trọng, lưu lượng xe qua câu, sự tác động của thời tiết (nhiệt độ, mua, gid, tuyết, lũ lụt .), công tác duy tu bảo dưỡng. làm cho công trình xuất hiện các biến dang, hư hỏng.
làm giảm khả năng khai thác của công trình. Dé duy trì khả năng khai thác của các cầu nay, cần phải đầu tư cho công tác kiểm tra đánh giá chất lượng, sau đó có kế hoạch duy tu, bảo dưỡng, thực hiện việc sửa chữa và nâng cấp kip thời cho chúng. Đây là một nhiệm vụ quan trọng trong công tác quản lý cầu hiện nay ở Việt Nam cũng như trên thế giới.2 KIEM TRA, THU TAI, ĐÁNH GIÁ KHẢ NANG CHIU TAI CUA CAU 1.1 Kiểm tra, thử tai cầu Kiểm tra, thử tải là công tác quan trọng nhằm đánh giá đúng khả năng khai thác của công trình, từ đó đề xuất các biện pháp đảm bảo an toàn khai thác cho các công trình, nhất là trong thời điểm gân đây ở Việt Nam liên tục xay ra các sự cô sập cầu như sập cầu tạm cau Dai 1 trên Quốc lộ 1A thuộc địa phận tỉnh Quảng Trị vào ngày 23/10/2006, sập cầu Bưng Sen trên Quốc lộ 53 thuộc tỉnh Trà Vinh vào ngày 26/12/2006, sập cầu Lý Quan ở huyện Gò Công Đông (tinh Tiền Giang) vào ngày 14/1/2007, sập cầu Rạch Sỏi ở Kiên Giang vào ngày 26/4/2007 khiến 8 người bị rơi xuống sông. Ở các nước khác, thỉnh thoảng cũng xảy ra các sự cô sập câu gây thiệt hại rât lớn vê người, tài sản và Học viên: Vũ Tiến Quý Trang: 12 Luận văn thạc sĩ GVHD: TS.
Lê Thị Bích Thủy lam ach tắc giao thông một thời gian dài. Vi dụ như sự cố sập cầu qua Quốc lộ 19 vào tháng 10/2006 ở Canada vừa qua cũng đã làm 5 người chết và nhiều người bị thương, khiến 2 chiếc ô tô đang đi trên cầu bị rơi xuống đường bên dưới; nguyên nhân được công bé là do bê tông bị ăn mòn nhưng không được (4) (b) Hình 1.4: Các sự cô sập câu gan đây ở Việt Nam a) Sự có sập câu Bung Sen — Trà Vinh b) Sự cô sập cầu Rạch sỏi — Kiên Giang Thử tải cầu là công tác mang tính định kỳ nhăm đánh giá năng lực chịu tải thực tế của công trình chuẩn bị đưa vào khai thác hoặc đang khai thác. Học viên: Vũ Tiến Quý Trang: 13 Luận văn thạc sĩ GVHD: TS. Lê Thị Bích Thủy Thực chất công tác thử tải cầu chính là nội dung thực nghiệm trên các mô hình cầu thực tế, vì vậy các kết quả thu được không chỉ có ý nghĩa đảm bảo an toàn, độ tin cậy trong khai thác của công trình mà còn có tác dụng kiểm chứng các nghiên cứu lý thuyết nhằm từng bước hoàn thiện các mô hình tính toán thiết kế công trình.