Đo đạc các thông số kỹ thuật của cầu đường sắt phải dùng đến loại máy đo nào? Có cần điều tra thị sát cầu định kỳ hay không?

Nội dung chính

• Trong công tác kiểm định cầu đường sắt thì có cần điều tra thị sát cầu định kỳ hay không?
• Đo đạc các thông số kỹ thuật của cầu đường sắt phải dùng đến loại máy đo nào?
• Tính toán kiểm định và phục vụ thử tải đối với cầu đường sắt thực hiện theo bao nhiêu giai đoạn?

Trong công tác kiểm định cầu đường sắt thì có cần điều tra thị sát cầu định kỳ hay không?

Tại tiểu mục 4.3.4 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11297:2016 về Cầu đường sắt - Quy trình kiểm định có quy định như sau:

Điều tra thị sát

Phải tiến hành điều tra thị sát và ghi chép các mẫu biểu quy định thống nhất. Kết hợp sử dụng phương tiện chụp ảnh, ghi âm nhận xét ở hiện trường để hỗ trợ cho các tài liệu điều tra thị sát.

Công tác này cần được tiến hành định kỳ như kiểm tra định kỳ của đơn vị quản lý cầu và khi cần kiểm định cầu thì phải do các kỹ sư và kỹ thuật viên được đào tạo thực hiện.

Mục đích của công tác điều tra thị sát là nắm được tình trạng mọi mặt của cầu: thủy văn, thủy lực, địa hình, mức độ ảnh hưởng của khí hậu môi trường, tình trạng hư hỏng thực tế, nhận xét quá trình làm việc của công trình ngay cả khi có hoạt tải qua cầu và khi không có hoạt tải qua cầu.

Hồ sơ điều tra khảo sát bao gồm bản vẽ, ảnh chụp bản thuyết minh và nhận xét phân tích các nguyên nhân hư hỏng, dự đoán và đề nghị về việc thực hiện các giai đoạn tiếp theo của công tác kiểm định.

Nội dung của công tác điều tra thị sát công trình được quy định chi tiết tại điều 5 của tiêu chuẩn này.

Theo nội dung trên đối với việc kiểm tra thị sắt cầu đường sắt cần được tiến hành định kỳ như kiểm tra định kỳ của đơn vị quản lý cầu và khi cần kiểm định cầu thì phải do các kỹ sư và kỹ thuật viên được đào tạo thực hiện.

Với mục đích là nắm được tình trạng mọi mặt của cầu: thủy văn, thủy lực, địa hình, mức độ ảnh hưởng của khí hậu môi trường, tình trạng hư hỏng thực tế, nhận xét quá trình làm việc của công trình ngay cả khi có hoạt tải qua cầu và khi không có hoạt tải qua cầu.

Cầu đường sắt (Hình từ Internet)

Đo đạc các thông số kỹ thuật của cầu đường sắt phải dùng đến loại máy đo nào?

Tại tiểu mục 4.3.5 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11297:2016 về Cầu đường sắt - Quy trình kiểm định có nêu:

Khi cần thiết phải đo đạc tùy thuộc vào tình trạng hư hỏng thực tế của cầu và điều kiện cho phép, trong mọi trường hợp, cũng phải dùng máy trắc đạc có độ chính xác theo yêu cầu để đo.

Bên cạnh đó còn có các loại máy đo khác có thể được sử dụng khi cần thiết theo yêu cầu của kỹ sư phụ trách:

- Đo chiều dày lớp bê tông bảo vệ và đo vị trí, số lượng, đường kính cốt thép trong bê lông.

- Đo chiều dày lớp sơn phủ kết cấu thép.

- Đo độ sâu lớp nứt bê tông.

- Đo độ sâu và mức độ cacbonat hóa bê tông.

- Đo vết nứt kim loại.

- Đo chiều dày bản thép.

- Kiểm tra độ chặt của đinh tán, chốt.

- Đo độ võng của kết cấu nhịp cầu.

- Đo mức độ gỉ của một số chi tiết thép điển hình (để có đủ thông tin để tính và chuẩn đoán ở bước sau).

- Xác định mức độ xói lở, các hư hỏng do va xô, v.v..của phần công trình trong nước.

- Các nội dung đo đạc khác.

Tính toán kiểm định và phục vụ thử tải đối với cầu đường sắt thực hiện theo bao nhiêu giai đoạn?

Tại tiểu mục 4.3.7 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11297:2016 quy định việc tính toán kiểm định và phục vụ thử tải đối với cầu đường sắt thực hiện theo hai giai đoạn là tính toán trước khi đo thử cầu và sau khi đo thử cầu, cụ thể quy trình như sau:

Tính toán kiểm định và phục vụ thử tải (nếu cần thiết) trước và sau khi thử cầu

Việc tính toán bao gồm hai giai đoạn:

a) Tính toán trước khi đo thử cầu

Căn cứ theo các số liệu điều tra khảo sát để tính toán về cầu theo hạng mục sau:

- Tính toán thủy văn, thủy lực (nếu cần thiết);

- Tính toán ứng suất và biến dạng của các chi tiết chủ yếu của kết cấu nhịp hoặc của các bộ phận có hư hỏng. Kết quả này sẽ dùng để so sánh với kết quả đo thử tải sau này;

- Tính toán các ứng suất, biến dạng của các bộ phận mố trụ (lún, nghiêng, lệch, v.v...);

- Tính toán chu kỳ dao động của kết cấu nhịp.

Khi tính toán có thể xét với nhiều hoạt tải khác nhau trong đó chú trọng xét hoạt tải đoàn tàu thực tế. Giả thiết kết cấu làm việc trong giai đoạn đàn hồi, hệ số xung kích (1+m) và hệ số phân bố ngang tạm thời lấy theo Quy trình được áp dụng để thiết kế xây dựng công trình. Diện tích chịu lực đã trừ diện tích ăn mòn của các bộ phận thép, bê tông và cốt thép - trường hợp bị lộ, ăn mòn cốt thép - được lấy theo điều tra khảo sát. Khi nghi ngờ có thể đưa ra vài giả định khác nhau để tính toán xem xét chung.

b) Tính toán sau khi đo thử cầu

Sau khi đo thử cầu phải phân tích số liệu đo để rút ra các trị số thực tế và hệ số phân bố ngang hoạt tải, hệ số xung kích (1+m) ...Tiến hành tính toán lại với các trị số thực này. So sánh các trị số ứng suất, biến dạng, chuyển vị tính toán với số thực đo dưới cùng loại hoạt tải để phân tích hiệu chỉnh lại các giả thiết tính toán (đặc biệt là diện tích chịu lực của cấu kiện) cho kết quả tính toán lại phù hợp với kết quả đo ở mức độ nhất định.

Việc hiệu chỉnh các giả thiết này phải dựa trên cơ sở đánh giá toàn diện các mặt. Có thể tính với vài phương án giả thiết khác nhau để phân tích xem xét và kết luận.

Sau khi tính lại với tải trọng khai thác thường xuyên hoặc tải trọng thử cầu để hiệu chỉnh các giả thiết và số liệu tính toán, cần tiến hành tính toán theo các trạng thái phá hoại về cường độ, về mỏi, về ổn định vị trí và ổn định hình dáng để đánh giá khả năng chịu lực giới hạn của cầu. So sánh chúng với các nội lực đo tải trọng cần xét gây ra để kết luận về khả năng thông xe của cầu.

Một số trường hợp phải xét các bài toán riêng về tính toán động học, về tính toán trượt sâu của móng mố trụ cầu, v.v...