PDA

View Full Version : Kiểm tra không phá hủy đối với Cầu BTCT ở Việt Nam!



Expressway
17/09/07, 11:28 AM
- Hiện nay các phương pháp kiểm tra không phá huỷ (KTKPH) đã được ứng dụng khá rộng rãi trên thế giới và ngày càng chứng tỏ vai trò của chúng trong ngành xây dựng nói chung và đối với cầu bê tông cốt thép (BTCT) nói riêng. Ở nước ta, mặc dù vai trò của công tác KTKPH đã được nhận thức rõ nhưng trong thực tế, vì nhiều lý do, việc áp dụng các phương pháp này vẫn đang ở mức độ hết sức hạn chế. Trong tổng số cầu đã, đang và sẽ được xây dựng sắp tới ở nước ta số lượng cầu BTCT chiếm phần lớn. Việc ứng dụng rộng rãi các phương pháp KTKPH đối với loại công trình này sẽ là xu hướng tất yếu. Đứng trước tình hình đó, việc đánh giá nhu cầu, phân tích thực tiễn xây dựng và khai thác cầu BTCT ở nước ta để trên cơ sở đó định hướng cho công tác nghiên cứu, đào tạo, trợ giúp nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng các phương pháp KTKPH là hết sức cần thiết.
- Cầu BTCT, cũng như các công trình xây dựng khác, trong giai đoạn thi công cần được kiểm tra để đảm bảo chất lượng theo thiết kế. Trong giai đoạn khai thác cầu cũng cần được kiểm tra thường xuyên hoặc định kỳ để phát hiện và xử lý kịp thời các nguyên nhân gây hư hỏng hoặc giảm khả năng khai thác của chúng. Đối với những cầu cần được nâng cấp để đáp ứng yêu cầu sử dụng tăng, người ta cũng cần kiểm tra đánh giá khả năng thực tế của cầu làm cơ sở cho thiết kế nâng cấp. Đối với các bộ phận bằng BTCT của cầu như móng, mố, trụ, kết cấu nhịp cần tiến hành các nội dung kiểm tra chính sau đây:
1. Kiểm tra đối với bê tông:
- Việc kiểm tra thành phần và chất lượng vữa bê tông thường có thể đảm bảo bằng cách tuân thủ qui trình trộn, vận chuyển bê tông một cách nghiêm ngặt cùng với việc kiểm tra tính công tác của bê tông và lấy mẫu ngay trước khi đổ để thử trong phòng thí nghiệm. Tuy vậy, bê tông trong công trình cầu lại rất dễ không đảm bảo chất lượng do sự phức tạp của công tác đổ, đầm, bảo dưỡng hoặc do các tác động thi công như vận chuyển, lắp ráp cấu kiện đúc sẵn hay căng kéo cốt thép dự ứng lực (DUL).
- Các bộ phận kết cấu được thi công bằng cách đổ bê tông dưới nước mà điển hình là cọc khoan nhồi cần phải được kiểm tra về kích thước và độ chặt chẽ, đồng nhất của bê tông cũng như điều kiện tiếp xúc của bê tông với nền đất. Các kiểm tra này phải được tiến hành sau khi thi công bằng phương pháp không phá huỷ.
- Bê tông mố trụ và kết cấu nhịp tuy được đổ trong điều kiện khô ráo nhưng rất có thể do cốt thép quá dày, không gian thi công hạn chế nên thiếu được đầm chặt, thậm chí có thể chứa các khoảng trống hoặc thiếu vữa xi măng vì bê tông bị phân tầng. Vì vậy, ngoài việc kiểm ra vữa bê tông cũng như tuân thủ nghiêm ngặt qui trình đổ và đầm bê tông người ta vẫn cần sử dụng các phương pháp KTKPH để kiểm tra cường độ và độ đồng nhất của bê tông trong kết cấu. Việc kiểm tra này ít nhất cần được tiến hành tại những vị trí nghi ngờ hay những khu vực chịu lực quan trọng.
- Trong quá trình bảo dưỡng bê tông, lao lắp cấu kiện đúc sẵn hay thi công các đoạn kết cấu tiếp theo, nhất là khi căng kéo cốt thép DUL, bê tông rất có thể bị nứt. Các vết nứt này, trong một số trường hợp, có thể ảnh hưởng đến độ bền của công trình và cần được xử lý trước khi công trình cầu được đưa vào sử dụng.
- Trong thời gian khai thác, bê tông có thể bị xâm thực bởi các yếu tố môi trường như hơi ẩm, hoá chất dẫn đến giảm cường độ, bị nứt hay bị phá vỡ bởi các sản phẩm rỉ cốt thép.Nguy cơ xâm thực ở nước ta phải kể đến trước hết là các cầu ở gần biển, gần các nhà máy có sử dụng hoá chất và các cầu trong thành phố trên những kênh rạch chứa nhiều nước thải chưa được xử lý. Bê tông còn có thể bị nứt quá lớn do các tác động khó lường hết được khi thiết kế, đặc biệt ở các khu vực chịu tải trọng tập trung lớn, vị trí mối nối thi công, vùng liên kết liền khối giữa kết cấu nhịp và mố trụ. Sự có mặt của các vết nứt này làm mạnh thêm mức độ xâm thực của các yếu tố môi trường. Việc kiểm tra một cách thường xuyên tình trạng của bê tông, mà chủ yếu bằng các phương pháp không phá huỷ để xác định độ ẩm, phát hiện vết nứt và sự giảm cường độ bê tông trong quá trình sử dụng, do đó, là một việc làm cần thiết.
2. Kiểm tra đối với cốt thép:
- Vị trí của cốt thép thường và cốt thép DUL thường được kiểm tra bằng mắt trước khi đổ bê tông. Tuy nhiên, trong quá trình đổ bê tông các cốt thép thường và ống chứa cốt thép DUL căng sau có thể bị xê dịch khỏi vị trí dự kiến, chẳng hạn do các thanh định vị bị tuột hoặc con kê bị tuột hay vỡ. Việc kiểm tra vị trí của chúng ngay sau khi tháo dỡ ván khuôn trong trường hợp nghi ngờ là rất cần thiết để có biện pháp khắc phục kịp thời hoặc ít nhất là ghi nhận vào hồ sơ hoàn công các sai sót để chú ý theo dõi hơn trong thời gian khai thác. Việc bổ sung bề dày lớp bê tông bảo vệ tại thời điểm này là thuận lợi hơn cả. Trong thời gian khai thác, tình trạng cốt thép thường và cốt thép DUL đều cần được kiểm tra thường xuyên nên vị trí của chúng cũng cần được xác định một cách chính xác bằng các phương pháp KTKPH.
- Nội dung quan trọng nhất của việc kiểm tra tình trạng cốt thép thường trong thời gian khai thác cầu là phát hiện và ngăn chặn kịp thời nguyên nhân gây han gỉ cốt thép. Việc kiểm tra này, vì vậy, cần tiến hành thường xuyên, ít nhất là định kỳ bằng phương pháp KTKPH.
- Đối với cầu BTCT DUL thì việc kiểm tra chất lượng thi công cốt thép DUL cần được quan tâm cao độ. Lực căng trong cốt thép DUL thường được kiểm tra trên kích khi căng. Tuy nhiên, vì bị mất mát do nhiều nguyên nhân nên lực căng này, trong một số trường hợp, cần được kiểm tra trực tiếp bằng các phương pháp KTKPH. Chất lượng của bê tông bao quanh cốt thép hay ống chứa cốt thép DUL và của vữa lấp lòng ống chứa cốt thép DUL căng sau có dính bám với bê tông cần phải được kiểm tra, tốt nhất là ngay sau khi đổ bê tông. Các khoảng trống hay kém đầm chặt cần được khắc phục để bảo vệ cốt thép DUL được tốt và đảm bảo sự làm việc chung của chúng với bê tông. Cốt thép DUL cũng có thể bị giảm yếu mặt cắt do han gỉ, bị nứt hay thậm chí bị đứt do nhiều nguyên nhân. Việc kiểm tra phát hiện vị trí và mức độ những hiện tượng này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc ngăn chặn nguy cơ giảm khả năng đáp ứng yêu cầu khai thác và phá huỷ công trình cầu. Các vị trí neo, mối nối cốt thép DUL cũng là những nơi cần được kiểm tra thường xuyên để phát hiện nguy cơ han gỉ hay tụt neo.
3. Các kiểm tra khác:
Ngoài việc kiểm tra cốt thép và bê tông thì việc kiểm tra sự làm việc của các bộ phận kết cấu và của toàn bộ công trình cầu BTCT cũng rất quan trọng. Các phương pháp KTKPH có thể được dùng để kiểm tra kích thước của các bộ phận cầu trong khi thi công và tình trạng làm việc của chúng trong quá trình khai thác. Chẳng hạn, hiện nay độ võng của kết cấu nhịp BTCT có thể được theo dõi thường xuyên bằng công nghệ KTKPH của công ty Smartec [1]
[1]. http://www.smartec.ch
[2]. Taketo Uomoto: Proceedings International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering 2000, Tokyo, Japan, Elsevier 2000, 682 pages
Expressway.