GIỚI THIỆU
1.1 TỔNG QUAN
Đoạn tuyến cao của Tuyến 1 Đường sắt đô thị Thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu có kết cấu dạng dầm U để đỡ đường ray làm kết cấu phần trên. Dầm U thông thường có chiều dài nhịp 35m (tính từ trục mố đến trục mố), liên kết đơn (simply supported). Chiều dài nhịp hiệu dụng tính từ trục gối đến trục gối là 33,6m. Mục đích của quy trình này là mô tả phương pháp thử tải khai thác (service load test) dầm U.
######1.2 PHẠM VI CÔNG VIỆC
- Thử tải khai thác được thực hiện để đảm bảo khả năng khai thác của nhịp dầm U thẳng 35m thông thường và xác nhận kết quả thiết kế
- Thử tải khai thác phải được thực hiện trên kết cấu tiêu chuẩn sẽ được sử dụng trong quá trình khai thác
- Khả năng khai thác của kết cấu được kiểm tra thông qua việc xác nhận độ võng của kết cấu dưới tải trọng khai thác và so sánh với các giá trị thiết kế
- Kiểm tra trực quan kết cấu trước và sau khi chịu tải, bao gồm kiểm tra nứt, cũng phải được thực hiện
2. QUY CÁCH, TIÊU CHUẨN VÀ TÀI LIỆU CÓ LIÊN QUAN
Thử tải khai thác phải được thực hiện theo các hướng dẫn sau:
- Sổ tay thiết kế cầu cạn và cầu (Design Manual for viaduct and bridges)
- 22 TCN 272-05: Quy phạm thiết kế cầu
- 22TCN-243-98: Hướng dẫn đánh giá cầu đường bộ;
- 22TCN-170-87: Hướng dẫn thử tải cầu;
- Các quy phạm khác
3. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ
Trước khi bắt đầu thử tải, tình trạng hiện tại của nhịp phải được kiểm tra và ghi nhận vào danh mục kiểm tra (checklist) đính kèm Biện pháp thi công này. Mọi thông tin quan trọng hỗ trợ việc diễn giải kết quả sẽ được ghi lại:
- Nhịp 35m thông thường (trên tuyến thẳng) phải được thử sau khi lắp dựng tại công trường và sau khi lắp lên gối vĩnh cửu và sau khi bơm vữa cáp PT. Nhịp phải được chế tạo, lưu trữ, vận chuyển và lắp dựng bằng cùng phương pháp thi công và trình tự thi công giống như bất kỳ nhịp thông thường tiêu chuẩn nào khác
- Hình học của nhịp sau khi lắp lên gối vĩnh cửu phải được đo đạc và ghi nhận
- Kiểm tra đầy đủ kết cấu phải được thực hiện trước khi thử để xác nhận độ tốt của kết cấu, bao gồm kiểm tra bê tông (sự tồn tại của vết nứt), kiểm tra mối nối đốt, kiểm tra vùng neo PT, kiểm tra gối cao su và kết cấu dưới
- Đặc tính vật liệu thực tế của mỗi đốt sử dụng trong nhịp thử phải được cung cấp cho đơn vị Thiết kế và Đại diện Chủ đầu tư trước khi thử (kết quả thử bê tông từ bãi đúc sẽ được đính kèm vào báo cáo thử tải)
4. THIẾT BỊ ĐO
Các dụng cụ đo đạc (kinh vĩ, máy thủy chuẩn chính xác, thước đo đạc) phải được hiệu chuẩn và phù hợp cho mục đích này. Các tài liệu chính thức và chứng chỉ hiệu chuẩn phải được xuất trình.
- Độ võng dọc phải được đo với độ chính xác +/-0,2 mm
- Độ võng ngang phải được đo với độ chính xác +/-0,3 mm
- Các điểm kiểm soát độ võng trên nhịp phải đặt trên các nhịp lân cận. Ngoài ra, điểm kiểm soát có thể được kiểm tra bằng điểm tham chiếu đặt trên mặt đất
- Các tấm thép phẳng hoặc đinh phải được cố định trên kết cấu làm điểm đo.
- Kết cấu phải được kiểm tra bằng mắt thường và dùng kính lúp nếu cần
5. ĐO ĐẮC KẾT CẤU
Thử tải khai thác phải bao gồm:
- Đo hồ sơ mặt cắt dọc & mặt cắt ngang của nhịp đã xây chịu thử tải
- Xác lập tình trạng kết cấu (vết nứt, bê tông lồi bật…)
- Đo cường độ bê tông (mẫu từ bãi đúc hoặc kết quả thử bê tông hiện có)
6. BIỆN PHÁP HIỆU CHỈNH NHIỆT ĐỘ
Thử tải khai thác phải bao gồm:
- Trước khi thử tải, biến dạng của kết cấu dưới tác động nhiệt độ phải được ghi nhận
- Độ võng và nhiệt độ phải được ghi nhận mỗi 2 giờ trong 2 ngày trước khi thử tải
- Ngoài ra, điều kiện nắng (mây phủ, nắng to,…) cũng phải được ghi nhận
- Trong quá trình thử tải, ở mỗi bước, nhiệt độ phải được ghi nhận, và giá trị độ võng đo được phải được hiệu chỉnh theo chênh lệch nhiệt độ giữa lần đo hiện tại và lần đo trước
7. QUY TRÌNH THỬ TẢI
- Tải trọng phân bố đều phải được áp dụng như thể hiện trên bản vẽ với tải trọng tối đa 30 kN/m2 (xem tài liệu kèm #3). Vậy tổng tải trọng trên nhịp 35m là 5863 kN ~ 598 tấn
Với tải trọng này, ta có thể sử dụng khối bê tông 0,9m x 0,75m x 3,0m (hoặc tương tự) có trọng lượng 5 tấn: Ta có thể đặt các khối bê tông ở ba tầng để đạt đủ tải trọng như sơ đồ dưới đây:
Tải trọng phân bố trên mặt sàn của các khối bê tông: 120 x 5,0T = 600 tấn Tải trọng phân bố trên mặt sàn của các tấm gỗ: 40 x 2,8 x 0,15 x 0,15 x 0,8 tấn/m3 = 2,0 tấn Tổng tải trọng phân bố trên mặt sàn: 600 + 2,0 = 602,0 tấn > 598 tấn (giá trị yêu cầu)
- Đưa tải phải được thực hiện theo các mức tăng 33% - 67% - 100% Đầu tiên bắt đầu với phần gỗ và tầng 1; sau đó bắt đầu với tầng 2 và tầng cuối cùng là tầng 3.
- Ở mỗi mức tăng: độ võng, nhiệt độ môi trường và kiểm tra trực quan kết cấu phải được đo.
- Khi tải trọng đạt 100%, tải phải được duy trì trong 24 giờ.
- Sau 24 giờ, toàn bộ tải trọng phải được dỡ bỏ: tầng 3 tầng 2 tầng 1 + gỗ: độ võng, nhiệt độ môi trường và kiểm tra trực quan kết cấu phải được đo trong quá trình dỡ tải.
- ĐO ĐẮC TRONG THỬ TẢI Đối với việc đo độ võng, tổng cộng 25 điểm sẽ được kiểm soát trên mặt sàn như dưới đây: 5 điểm trên trục mố Pn, 5 điểm tại 25% chiều dài nhịp, 5 điểm tại giữa nhịp, 5 điểm tại 75% chiều dài nhịp và 5 điểm trên trục mố Pn+1. Các điểm trên đáy dầm (bottom slab) được kiểm tra cho độ võng dọc. Các điểm trên cánh trên (top flange) được kiểm tra cho độ võng ngang.
Nếu khoảng cách của các điểm đo quá xa so với điểm kiểm soát để nằm trong dung sai của thiết bị, ta có thể bổ sung một điểm kiểm soát khác tại đầu kia của mặt sàn trên nhịp phía trước.
9. QUY TRÌNH SAU THỬ
Sau khi hoàn thành thử tải, tải trọng bổ sung sẽ được dỡ khỏi mặt sàn cũng như toàn bộ thiết bị đo đạc và tiêu chuẩn đo. Báo cáo thử tải với tất cả kết quả và phân tích diễn giải, so sánh với nghiên cứu lý thuyết của đơn vị thiết kế, sẽ được nộp để phê duyệt.
10. NGUỒN LỰC
10.1 THIẾT BỊ SỬ DỤNG
Toàn bộ dụng cụ đo đạc:
- 1 kinh vĩ cho mỗi hàng điểm kiểm soát độ võng ngang
- 1 máy thủy chuẩn chính xác cho mỗi hàng điểm kiểm soát độ võng dọc
- Thước đo đạc
10.2 NHÂN SỰ TRIỂN KHAI
Nhân sự triển khai cho thử tải dầm U theo sơ đồ tổ chức như dưới đây.
Ghi chú : - Số lượng nhân sự có thể thay đổi theo điều kiện công trường.
11. KẾ HOẠCH KIỂM TRA & THỬ NGHIỆM
Hồ sơ kiểm tra sẽ được lưu giữ cho tất cả các hoạt động quan trọng, đặc biệt là thử tải. Các phiếu kiểm tra, báo cáo thử, chứng chỉ vật tư và tất cả các tài liệu khác cần thu thập được liệt kê trong danh mục kiểm tra.
12. KIỂM SOÁT AN TOÀN VÀ SỨC KHỎE NGHỀ NGHIỆP
Đánh giá nguy hiểm và rủi ro (HRA) đã được thực hiện dưới dạng Phân tích an toàn công việc (Job Safety Analysis – JSA), bao gồm các hoạt động đặc thù liên quan đến thử tải này. Các nội dung này được Cán bộ HSE rà soát nhằm đảm bảo mọi nguy hiểm đã được xác định và các biện pháp kiểm soát đầy đủ đã được đặt ra.
Tất cả nhân sự phải luôn trang bị đồ bảo hộ cá nhân (PPE) phù hợp.
12.1 PHÂN TÍCH AN TOÀN CÔNG VIỆC (JSA) / PHÂN TÍCH NGUY HIỂM & ĐÁNH GIÁ RỦI RO (HRA) / BIỆN PHÁP LÀM VIỆC AN TOÀN (SWMS)
JSA đã được hoàn thành bởi Phòng Kỹ thuật và được Phòng HSE rà soát. Nó cũng cần được đội thi công rà soát trước khi thực hiện công việc. Tài liệu này đã xác định các nguy hiểm liên quan đến các hoạt động trong thử tải dầm U và nêu chi tiết các biện pháp cần áp dụng để giảm thiểu hoặc loại bỏ các rủi ro đã xác định. Tài liệu kèm #1
12.2 CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ
Toàn bộ công cụ và thiết bị cho công việc phải ở tình trạng an toàn và phù hợp với mục đích sử dụng. Khi áp dụng, giấy đăng ký, chứng chỉ phải được xuất trình và giấy chứng nhận thử nghiệm phải sẵn sàng để kiểm tra. Vào đầu mỗi ca làm việc, thiết bị phải được kiểm tra trực quan về độ chắc chắn cơ học và kết cấu. Tất cả thiết bị phải được kiểm tra cẩn thận.
13. TÀI LIỆU KÈM THEO
TÀI LIỆU KÈM #1: PHÂN TÍCH NGUY HIỂM VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO (HRA)
TÀI LIỆU KÈM #2: DANH MỤC KIỂM TRA THỬ TẢI
TÀI LIỆU KÈM #3: SO SÁNH MÔ MEN CHO THỬ TẢI
TÀI LIỆU KÈM #4: SƠ ĐỒ CHO CÔNG TÁC NÂNG ĐỠ
TÀI LIỆU KÈM #5: BẢNG TẢI TRỌNG CỦA CẨU DI ĐỘNG