Có thể thấy, để đảm bảo an toàn chất lượng công trình cầu, đặc biệt là các công trình cầu lớn như cầu dây võng, dây văng, cần phải thực hiện công tác quan trắc quản lý chất lượng công trình cầu nghiêm ngặt cả trong cả 2 giai đoạn là thi công và giai đoạn khai thác để đảm bảo lý do an toàn và kinh tế.
Nhu cầu về quan trắc quản lý chất lượng công trình cầu hiện nay
Hiện nay, các công trình giao thông tại Việt Nam đang được xây dựng với số lượng lớn nhằm đáp ứng kịp thời với nhịp độ phát triển kinh tế của quốc gia tại các vùng và khu vực. Do đó, chất lượng khai thác công trình cũng phải được xem xét một cách nghiêm túc và thỏa đáng. Với nhu cầu thực tế hiện nay, các công trình xây dựng nói chung và công trình cầu nói riêng cần phải được theo dõi và đánh giá một cách liên tục. Sự theo dõi, quan sát kết cấu một cách liên tục và tự động có thể chỉ ra sự cần thiết phải sữa chữa, tăng cường hoặc thay thế tùy thuộc vào sức khỏe của công trình. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ hiện nay, việc theo dõi tình trạng của kết cấu cầu ngày càng chính xác hơn.
Hằng năm, chi phí duy trì hệ thống cầu trên cả nước rất lớn, các sự cố công trình cầu gây ra hậu quả to lớn về mặt kinh tế và xã hội. Vì vậy, giải pháp cấp bách cần phải có hệ thống quan trắc để theo dõi sức khỏe kết cấu nói chung và kết cấu cầu nhịp thép nói riêng để có thể cung cấp các thông tin có độ tin cậy cao hơn, cập nhật liên tục và gần như tức thời hiện trạng thực tế công trình. Sự thay đổi điều kiện làm việc của kết cấu, sự xuống cấp của công trình phải được ghi nhận một cách tự động, liên tục và chuyển thành các thông tin để đánh giá, phân tích chính xác sức khỏe kết cấu, xác định các vị trí hư hỏng và dự đoán trước công việc sửa chữa, tăng cường trước khi kết cấu bị sụp đổ, làm cơ sở để các cơ quan quản lý đưa ra các quyết định một cách kịp thời.
Công trình cầu dây văng Mỹ Thuận 2 đang thi công – một ba công trình trọng điểm của khu vực Tây Nam Bộ.
Các nguyên tắc cần tuân thủ khi quan trắc quản lý chất lượng công trình cầu
Để đảm bảo chất lượng quan trắc công trình cầu, cần phải tuân thủ các nguyên tắc chính cơ bản sau đây:
- Quan trắc đồng thời các yếu tố liên quan: Các yếu tố bên ngoài và bên trong công trình cầu có mối quan hệ mật thiết với nhau theo quy luật cơ học. Vì thế cần phải thực hiện thu thập đầy đủ các số liệu cần thiết phục vụ cho việc quan trắc và phát hiện được thực chất của các nguồn thay đổi này như: Các nguồn tác động như quan trắc tác động gió, nhiệt độ, tải trọng xe cộ, tác động động đất, dòng chảy; các đặc trưng của hệ thống công trình cầu như: quan trắc các ảnh hưởng tĩnh, đặc trưng động lực học; các đáp ứng của cầu: quan trắc hình dạng hình học kết cấu, lực căng trong dây cáp, sự phân bố của ứng suất/ biến dạng…
- Quan trắc song hành các yếu tố: Mỗi yếu tố bên trong công trình có thể được quan trắc bằng các phương pháp và thiết bị khác nhau. Mỗi phương pháp đều có ưu, nhược điểm và điều kiện áp dụng nhất định. Vì vậy, những yếu tố quan trắc cần độ tin cậy cao thì nên được quan trắc bằng các phương pháp và thiết bị khác nhau.
- Tần số quan trắc: Cần căn cứ vào quy luật biến thiên của từng yếu tố để định ra tần số quan trắc phù hợp nhằm nắm bắt các đặc trưng thay đổi của công trình.
- Xử lý số liệu quan trắc: Số liệu quan trắc thường được tổng hợp từ nhiều phần cứng, khi các số liệu quan trắc chưa được xử lý thành thông tin, thành hiểu biết về tình trạng kết cấu thì thông tin nhận được chưa phản ánh chính xác bản chất của sự việc, vì vậy cần xử lý số liệu quan trắc dựa trên quy luật biến đổi cơ học của công trình và nền, nguồn ngoại lực tác động, đối chiếu các kết quả quan trắc song hành, dựa trên phân tích số liệu, hiểu biết để đối chiếu, loại bỏ số liệu phi lý, hiệu chỉnh cần thiết để đảm bảo có được một bức tranh tổng thể hợp lý và tin cậy về sức khỏe công trình cầu.
Sơ đồ xử lý của hệ thống quan trắc công trình cầu.
2 giai đoạn quan trắc quản lý chất lượng công trình cầu
Có thể thấy, để đảm bảo an toàn chất lượng công trình cầu, đặc biệt là các công trình cầu lớn như cầu dây võng, dây văng, cần phải thực hiện công tác quan trắc quản lý chất lượng công trình cầu nghiêm ngặt cả trong quá trình thi công và khai thác để đảm bảo lý do an toàn và kinh tế:
- Trong giai đoạn thi công: Việc quan trắc nhằm đánh giá chất lượng, kiểm soát công tác thi công và mức độ an toàn của công trình.
- Trong giai đoạn khai thác: Có thông tin số liệu quan trắc, có thể kiểm tra các kết quả tính toán thiết kế để có thể hiệu chỉnh kịp thời giả thiết và tham số thiết kế, phát hiện bất thường về mặt tải trọng tác động và ứng xử của kết cấu cầu, đánh giá mức độ an toàn, cung cấp số liệu cho việc duy tu và sửa chữa cầu sau này, đánh giá tính hiệu quả của công tác duy tu, sửa chữa trong quá trình khai tác cầu.
Một hệ thống quan trắc công trình cầu hoàn chỉnh bao gồm: Hệ thống quan trắc kết cấu công trình, hệ thống quan trắc môi trường, hệ thống theo dõi tình trạng giao thông, hệ thống truyền dữ liệu và trung tâm lưu trữ, phân tích xử lý số liệu. Tùy thuộc vào điều kiện công trình và điều kiện tài chính mà xây dựng quy mô hệ thống quan trắc phù hợp.
Một hệ thống quan trắc kết cấu công trình cầu kết hợp máy toàn đạc điện tử độ chính xác cao và cảm biến địa kỹ thuật từ Trimble.
Mọi thắc mắc về quan trắc quản lý chất lượng công trình cầu, bạn đọc vui lòng liên hệ Đất Hợp qua HOTLINE 0903 525 125 để được hỗ trợ giải đáp nhanh nhất!
>>> Xem thêm: Các phương pháp quan trắc chuyển vị mố cầu hiện nay
