Để đảm bảo mố cầu đạt điều kiện an toàn trong cả giai đoạn thi công và vận hành khai thác, cần phải thực hiện công tác quan trắc chuyển vị mố cầu thường xuyên để đảm bảo công trình đạt điều kiện chuyển vị và ổn định ở trạng thái sử dụng.
Mố cầu là gì?
Mố cầu là một kết cấu đỡ nhịp cuối của cầu tiếp giáp với nền đường, kết cấu này còn làm nhiệm vụ chặn đất đắp nền đường tiếp giáp nhịp cầu là kết cấu chuyển tiếp giữa cầu và đường đầu cầu. Kết cấu mố bao gồm một số loại chính như sau:
- Mố đuôi cụt: Đặt tại hoặc gần đỉnh nền đường sau mố, với chiều cao tường ngực phù hợp chiều cao kiến trúc kết cấu và gối cầu.
- Mố vùi một phần: Nằm khoảng giữa chiều cao của mái dốc phía trước nền đường đắp. Chiều cao tường ngực và tường cánh để đỡ vật liệu đắp, hoặc bố trí mái dốc kéo tiếp phía sau tường ngực. Với trường hợp sau, bố trí một bản quá độ hoặc một nhịp dẫn vượt qua đoạn mái dốc, và bố trí tường bao để bao che dốc. Phải bố trí các lối lên xuống để kiểm tra cầu.
- Mố vùi hoàn toàn: Được đặt phía trước chân nền đường dẫn vào cầu, tạo ra khoảng tịnh không bên dưới kết cấu.
- Mố tích hợp: Tích hợp trong kết cấu cầu tích hợp (còn gọi là cầu liền khối) có phần thân được liên kết cứng với kết cấu phần trên và được đỡ bởi hệ nền móng đế hoặc sâu có thể cho phép dịch chuyển ngang.
Minh họa về vị trí kết cấu Mố cầu.
Chuyển vị mố cầu bao gồm dạng nào?
Vì mố cầu được thiết kế để kê đỡ kết cấu nhịp cầu và còn đóng vai trò là tường chắn để đảm bảo ổn định nền đường đầu cầu, do đó mố cầu chịu tác dụng của áp lực từ kết cấu nhịp và áp lực của đất. Trong quá trình khai thác sử dụng theo thời gian, dưới tác động của các áp lực trên gây ra các chuyển vị như sau:
- Lún (chuyển vị thẳng đứng).
- Chuyển vị ngang.
- Chuyển vị dọc.
- Chuyển vị tổng hợp.
Các khả năng chuyển vị của mố cầu.
Vì sao cần quan trắc chuyển vị mố cầu trong quá trình vận hành?
Mố cầu là một thành phần cơ bản và đóng vai trò quan trọng của công trình cầu và đường. Xét về mặt kinh tế, mố cầu có thể chiếm đến 50% vốn đầu tư xây dựng của công trình. Việc thiết kế mố cầu cần phải đảm bảo chịu được các tải trọng ngang từ áp lực đất đắp sau mố, tải trọng bản thân, hoạt tải chất thêm cũng như các tải trọng khác từ kết cấu phần trên truyền xuống bệ mố và lên móng.
Vì là kết cấu phần dưới, trong một số trường hợp có thể nằm ở vùng ẩm ướt, dễ bị xâm thực, xói mòn, bào mòn và phải luôn đảm bảo ổn định cho kết cấu phần trên, mố cầu cần phải được tính toán thiết kế sao cho phù hợp với địa hình, địa chất, điều kiện kỹ thuật khác và dự đoán trước được sự phát triển tải trọng. Do đó, để đảm bảo mố cầu đạt điều kiện an toàn trong cả giai đoạn thi công và vận hành khai thác, cần phải thực hiện công tác quan trắc thường xuyên để đảm bảo công trình đạt điều kiện chuyển vị và ổn định ở trạng thái sử dụng.
Minh họa các trạng thái ảnh hưởng của chuyển vị đến công trình mố cầu.
Để quan trắc chuyển vị lún của mố cầu có thể thực hiện các phương pháp cơ bản như:
- Phương pháp đo cao hình học bằng máy thủy bình.
- Phương pháp đo cao lượng giác bằng máy kinh vĩ hoặc máy toàn đạc điện tử.
Sử dụng máy thủy bình điện tử Trimble DiNi 03 để quan trắc lún công trình cầu.
Đối với các dạng chuyển vị ngang, dọc hay chuyển vị tổng hợp có thể sử dụng các phương pháp như:
- Phương pháp sử dụng cảm biến địa kỹ thuật: như cảm biến đo nghiêng, góc xoay,..
- Phương pháp lượng giác bằng các thiết bị toàn đạc điện tử độ chính xác cao.
Lắp đặt cảm biến đo bù nghiêng 3 trục kèm laser đo khoảng cách tại mố cầu để quan trắc chuyển vị cục bộ.
Lắp đặt hệ thống quan trắc chuyển vị mố cầu sử dụng máy toàn đạc điện tử độ chính xác cao Trimble S9.
Ngoài ra, để phát hiện chuyển vị tổng hợp của mố cầu ( lún, xoay, chuyển vị ngang, dọc) có thể lắp đặt hệ thống quan trắc tích hợp: sử dụng cảm biến địa kỹ thuật và thiết bị toàn đạc điện tử độ chính xác cao kèm phần mềm quan trắc chuyên dụng 24/7 như Trimble T4D Control.
Giải pháp quan trắc tự động toàn diện đáp ứng mọi nhu cầu dự án quan trắc từ Trimble.
Để được tư vấn chi tiết về giải pháp quan trắc chuyển vị mố cầu của Trimble, bạn hãy liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125, chúng tôi luôn sẵn lòng hỗ trợ!
>>> Xem thêm: Các phương pháp quan trắc chuyển vị mố cầu hiện nay
