Thử tải cầu đường sắt thực hiện theo các trường hợp nào? Cầu đường sắt sau khi được thử tải thì phân tích kết quả thế nào?

Nội dung chính

• Thử tài cầu đường sắt thực hiện theo các trường hợp nào?
• Cầu đường sắt sau khi được thử tải thì phân tích kết quả thế nào?
• Trong việc kiểm định cầu đường sắt có các vấn đề nào cần tính toán?

Thử tài cầu đường sắt thực hiện theo các trường hợp nào?

Thử tải cầu đường sắt thực hiện theo các trường hợp nào? (Hình từ Internet)

Căn cứ theo tiểu mục 4.3.8 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11297:2016 về Cầu đường sắt - Quy trình kiểm định thì có hai trường hợp thử tải cầu như sau:

1) Đo thử tải cầu với hoạt tải tầu khai thác qua cầu

Đây là trường hợp khi đi điều tra khảo sát với một số loại máy móc đơn giản để tiến hành đo thử một vài tham số kỹ thuật chủ yếu dưới hoạt tải khai thác thường xuyên mà không ảnh hưởng đến thông xe bình thường: Đo dao động, ứng suất...

Phương pháp đo là đặt các máy đo để đo với một hoạt tải ngẫu nhiên qua cầu làm số liệu tham khảo kiểm chứng kết quả đo tĩnh sau này hoặc là xác định các đáp ứng của cầu như tần số riêng của kết cấu nhịp...

Những tham số đo là những tham số phải được tính toán bao gồm các ứng suất, biến dạng, đặc trưng dao động, chuyển vị của các bộ phận kết cấu nhịp và mố trụ.

Mục tiêu của việc đo thử tải cầu trong điều kiện hoạt tải tầu đang khai thác qua cầu là để xác định các thông tin về: dao động, ứng suất,... qua đó đánh giá có phải bắt buộc phải đo thử tải cầu với hoạt tải riêng biệt như quy định tại mục b dưới đây hay không.

Kết quả tính toán sẽ được so sánh với kết quả đo đạc để tổng hợp, phân tích đánh giá trạng thái cầu dưới tải trọng tầu khai thác qua cầu.

2) Đo thử tải cầu với hoạt tải dự kiến riêng để thử cầu

Đây là trường hợp khi có yêu cầu đặc biệt hoặc khi thử tải cầu trong trường hợp quy định ở mục a trên đây mà kết luận phải tiến hành cần thử tải cầu với hoạt tải dự kiến riêng.

Để dùng cách đo này phải tổ chức hoạt tải thử cầu có các tham số kỹ thuật được dự kiến trước và khi thử cầu sẽ ảnh hưởng đến biểu đồ chạy tàu khai thác trên tuyến.

Hoạt tải thử cầu phải được giả thiết và tính toán trước sao cho phù hợp với trạng thái kỹ thuật thực tế của cầu. Để đảm bảo an toàn cho cầu cũng như đảm bảo mức độ chính xác đo đạc, cũng như phù hợp với các trường hợp thử tải, tải trọng thử sẽ được xác định như sau:

- Trường hợp cầu đang khai thác: hoạt tải thử cầu phải chọn để gây ra nội lực trong khoảng từ 70% đến 80% nội lực do hoạt tải đang được cho phép khai thác qua cầu.

- Trường hợp cầu xây dựng mới: hoạt tải thử cầu phải chọn để gây ra nội lực trong khoảng từ từ 80% đến 100% tải trọng thiết kế đối với cầu xây dựng mới (không xét hệ số tải trọng và hệ số xung kích).

- Trường hợp đặc biệt: cầu phát hiện có dấu hiệu xuống cấp, hư hỏng bất thường do thiên tai, tai nạn giao thông giá trị hoạt tải thử nói trên có thể điều chỉnh trên nguyên tắc không được gây ra nguy hiểm cho bất cứ bộ phận nào của cầu (tổng thể và cục bộ). Nếu cần thiết, khi các cách tính thử không chắc chắn hoặc cầu quá yếu thì có thể cho nâng cấp tải trọng thử dần từ thấp lên cao để có được giá trị hoạt tải thử hợp lý.

Nội lực của các bộ phận chịu lực chính của cầu biết được thông qua tính toán và kiểm toán thử dựa trên số liệu hồ sơ khảo sát cầu.

Trước khi đo thử tải phải lập đề cương kiểm định và trình duyệt ở cấp có thẩm quyền xem xét phê duyệt.

Quy mô của việc đo thử tải cầu được quyết định căn cứ vào trạng thái kỹ thuật của cầu và mục đích cụ thể của công tác kiểm định được thể hiện trong đề cương kiểm định cầu.

Thông thường phải đo ứng suất ở các mặt cắt nguy hiểm nhất, độ võng ở giữa nhịp, chu kỳ dao động, độ lún và chuyển vị của gối cầu, của thân và của mũ mố trụ, độ mở rộng vết nứt nguy hiểm nhất trên kết cấu thép hoặc bê tông cốt thép, bê tông dự ứng lực.

Cầu đường sắt sau khi được thử tải thì phân tích kết quả thế nào?

Tại tiểu mục 4.3.9 Mục 4 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11297:2016 có nêu đối với hạng mục thử tải cầu đường sắt nêu trên phải phân tích kết quả thu được riêng rẽ và đối chiếu so sánh với nhau. Từ đó kết luận về tình trạng kỹ thuật của toàn cầu nói chung và từng bộ phận cầu nói riêng về các mặt:

- Tình trạng cầu dưới tác dụng của dòng nước.

- Khả năng thoát lũ của khẩu độ cầu.

- Khả năng thông xe của cầu: loại hoạt tải, tốc độ hạn chế.

- Kiến nghị về các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo thông xe an toàn.

- Kiến nghị về chế độ khai thác cầu tiếp tục.

- Đề xuất giải pháp sửa chữa, tăng cường nếu cần thiết.

Trong việc kiểm định cầu đường sắt có các vấn đề nào cần tính toán?

Về các vấn đề cần tính toán trong việc kiểm định cầu đường sắt thì tại tiểu mục 4.5 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11297:2016 có nêu gồm có:

- Xét công trình dưới tác dụng của dòng nước

- Tính toán kết cấu dưới tác dụng tải trọng khai thác và tải trọng thử cầu

- Tính toán các kết cấu nhịp và nền móng cầu dưới tác dụng của tải trọng tính toán

- Tác động xâm thực của môi trường

- Tính toán đẳng cấp của cầu và đoàn tàu

- Kết cấu tầng trên của đường sắt

- Kết cấu mặt đường ô tô