Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình - Chương 2: Công tác khảo sát, thiêt kế phục vụ sửa chữa và gia cố - Vũ Hoàng Hiệp

Chương 2:
CÔNG TÁC KHẢO SÁT, 
THIÊT KẾ PHỤC VỤ 
SỬA CHỮA & GIA CỐ
2.1. Công tác khảo sát, đánh giá hư hỏng
2.1.1. Mục đích
● Định lượng các hư hỏng
● Đánh giá tính chất, mức độ hư hỏng, trạng thái làm việc
của kết cấu
● Xác định nguyên nhân gây hư hỏng
2.1.2. Các bước tiến hành khảo sát, đánh giá
Khảo sát sơ bộ
Khảo sát chi tiết
Đánh giá tình 
trạng công trình
Kết luận và kiến 
nghị hướng xử lý
Thu thập hồ sơ tài liệu liên quan 
đến công trình
Quan sát, ghi nhận hư hỏng đặc 
trưng
Xác định sơ đồ kết cấu
Kiểm tra cấu kiện, kết cấu
Lấy mẫu thí nghiệm (bê tông, gạch, 
thép, vữa)
Kiểm tra đánh giá sự biến dạng, 
nứt (võng, chênh cao, nghiêng, vết 
nứt)
Xác định các chỉ tiêu cơ lý của kết 
cấu, vật liệu, đất nền
Tính toán kiểm tra
Phân tích nguyên nhân
Tổng hợp tài liệu, số liệu liên quan
Lập báo cáo
Các dụng cụ, phương pháp thí nghiệm sử dụng khảo
sát kết cấu BTCT
• Thước lá kim loại
• Kính soi nứt
• Thiết bị đo điện trở suất
• Phương pháp bật nẩy
• Phương pháp từ trường
• Phương pháp siêu âm
• Phương pháp khoan lõi
...
1.2.3. Nội dung khảo sát
a. Khảo sát sơ bộ
• Thu thập hồ sơ, tài liệu liên quan đến công trình
• Quan sát, ghi nhận các hư hỏng đặc trưng
• Đo vẽ sơ đồ kết cấu thực tế, so sánh với thiết kế ban đầu
b. Khảo sát chi tiết
• Xác định chất lượng vật liệu thực tế
• Phát hiện, đánh giá khuyết tật (biến dạng, rỗng xốp, nứt)
• Cấu tạo cốt thép trong kết cấu
• Mức độ ăn mòn cốt thép
Soi nứt Siêu âm
Đo điện trở suất
Bật nẩy
Dò thép Khoan lõi
Các công việc khảo sát chi tiết từng kết cấu
Kết cấu móng
• Đào mở, xác định loại móng
• Đo kích thước móng
• Xác định khuyết tật
• Đánh giá chất lượng vật liệu,
Cấu tạo cốt thép
Kết cấu khung
• Kích thước hình học
cấu kiện
• Phát hiện, đánh giá
khuyết tật cấu kiện,
liên kết
• Đánh giá chất lượng
vật liệu, Cấu tạo cốt
thép
Các công việc khảo sát chi tiết từng kết cấu
Kết cấu sàn
• Xác định loại sàn
• Xác định các lớp cấu tạo
(có thể dùng khoan lõi)
• Xác định khuyết tật
(võng, nứt, thấm, vỡ liên
kết)
• Đánh giá chất lượng vật
liệu, Cấu tạo cốt thép
Kết cấu thang
• Kích thước hình học cấu kiện
• Tình trạng các liên kết
• Phát hiện, đánh giá khuyết tật cấu kiện
• Đánh giá chất lượng vật liệu, Cấu tạo cốt thép
1.2.4. Đánh giá tình trạng hư hỏng
a. Tình trạng móng hư hỏng
• Khả năng chịu lực <85% so với hiệu ứng tác động.
• Móng bị mủn mục, đứt gãy dẫn đến kết cấu nghiêng lệch,
rạn nứt rõ rệt.
• Móng trôi trượt, chuyển vị ngang > 2mm/tháng trong 2
tháng liên tục.
b. Tình trạng kết cấu coi là nguy hiểm
• Khả năng chịu lực < 85% so với hiệu ứng tác dụng.
• Độ võng dầm sàn > quy định theo tiêu chuẩn thiết kế
• Độ nghiêng cột, tường >1%.
• BT bảo vệ của cấu kiện chịu nén, uốn bị bong rộp, lộ cốt
thép chịu lực bị ăn mòn
• Đoạn gối của dầm, sàn < 70% giá trị thiết kế quy định
• Vết nứt:
- Dầm: Nứt thẳng góc chạy dài lên 2/3 chiều cao dầm, bề
rộng vết nứt > 0,5mm; Gối tựa xuất hiện nứt xiên bề rộng
>0,4mm; Vị trí cốt thép chịu lực có vết nứt ngang hoặc xiên
bề rộng >1mm.
- Bản sàn: nứt chịu kéo có bề rộng > 0.4mm.
- Dầm sàn có nứt dọc theo chiều cốt thép chịu lực (do ăn
mòn) bề rộng >1mm.
- Cột: có vết nứt thẳng đứng, lớp bê tông bảo vệ bong tróc.
Hoặc có vết nứt ngang một bên có bề rộng >1mm.
c. Đánh giá mức độ nguy hiểm của nhà
Theo TCXDVN 373-2006 - Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy
hiểm của kết cấu nhà:
• Tính tỷ lệ (%) các cấu kiện nguy hiểm trong từng bộ phận
• Tính các hàm phụ thuộc các bộ phận nhà theo từng cấp
• Tính các hàm phụ thuộc nhà theo từng cấp
• Kết luận mức độ nguy hiểm nhà theo từng cấp
Mức độ 
nguy hiểm
Biểu hiện nguy hiểm Phương hướng xử lý
Cấp A
Kết cấu an toàn, chưa có nguy hiểm, khả năng
chịu lực của kết cấu có thể thoả mãn yêu cầu sử
dụng bình thường.
Bảo trì định kỳ
Cấp B
Cá biệt có cấu kiện ở trạng thái nguy hiểm cục bộ,
nhưng kết cấu chịu lực chưa bị ảnh hưởng, khả
năng chịu lực của kết cấu cơ bản đạt yêu cầu, công
trình đáp ứng được yêu cầu sử dụng bình thường.
Sửa chữa nhỏ
Cấp C
Khả năng chịu lực của một bộ phận kết cấu không
đáp ứng được yêu cầu sử dụng bình thường, xuất
hiện tình trạng nguy hiểm cục bộ.
Sửa chữa lớn
Cấp D
Khả năng chịu lực của kết cấu chịu lực không đáp
ứng được yêu cầu sử dụng bình thường, Nhà xuất
hiện tình trạng nguy hiểm tổng thể.
Sửa chữa toàn diện, kèm theo gia
cường lại hệ kết cấu, hoặc kiến
nghị dỡ bỏ.
2.2. Công tác thiết kế sửa chữa, gia cố
2.2.1. Yêu cầu của công tác thiết kế
● Phải nâng cao được khả năng làm việc kết cấu, khắc
phục hoặc triệt tiêu được hư hỏng, sai sót đã có
● Thiết kế cần căn cứ số liệu khảo sát hiện trạng, ngăn
chặn được nguyên nhân gây hư hỏng công trình
● Phương án đảm bảo kỹ thuật, kinh tế, thuận lợi thi công
● Không làm phát sinh các hư hỏng với các bộ phận khác
của công trình
2.2.2. Nội dung của công tác thiết kế
● Phân tích kết quả khảo sát, tìm đúng nguyên nhân hư
hỏng
● Lựa chọn phương án sửa chữa, gia cố hợp lý
● Lựa chọn vật liệu sửa chữa
● Tính toán và cấu tạo theo phương án lựa chọn
● Thiết kế biện pháp thi công, bảo vệ kết cấu
● Dự toán thiết kế
2.2.3. Đặc điểm khác với công tác thiết kế mới
● Việc sửa chữa thường thực hiện trong điều kiện công
trình đang vận hành khai thác, cần lưu ý lựa chọn
phương án sửa chữa ít ảnh hưởng.
● Quan niệm, sơ đồ tính toán kết cấu sửa chữa thường
phức tạp hơn thiết kế mới, cần phân tích cụ thể.
● Thiết kế đảm bảo được sự làm việc đồng thời giữa vật
liệu gia cố với vật liệu cũ, kết cấu được gia cố với kết
cấu cũ.
● Cần kết hợp với phương án thi công thuận lợi, hiệu quả
● Số liệu đầu vào thiết kế phải xác định tại thời điểm sửa
chữa.
● Người thiết kế phải giám sát, điều chỉnh thiết kế, giải
quyết phát sinh hiện trường.
Ôn tập Chương 2:
1. Mục đích của khảo sát hư hỏng?
2. Các nội dung chính cần khảo sát?
3. Căn cứ vào đâu để đánh giá mức độ hư hỏng,
nguy hiểm của kết cấu công trình?
4. Các nội dung chính của thiết kế phục vụ gia cố,
sửa chữa?
5. Những đặc điểm khác biệt của thiết kế gia cố, sửa
chữa với thiết kế mới?