Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ nhất về Sự cố công trình và các nguyên nhân suy thoái và H hỏng các công trình di tích TS. Trần Bá Việt TS. Trần Minh Đức Viện KHCN Xây dựng Tóm tắt: Bài báo đã tổng kết một số dạng suy thoái, h hỏng mang tính đặc thù của các công trình di tích ở Cố Đô Huế, đồng thời đa ra các nguyên nhân h hỏng và tìm ra nguyên nhân h hỏng chính và trực tiếp, từ đó đề xuất các giải pháp khắc phục, trong đó lu ý giải pháp chủ yếu. Các kết quả tổng kết mang tính đặc thù của sự làm việc di tích trong điều kiện khí hậu hai mùa khô, mùa ma khu vực Thừa Thiên Huế. 1. Mở đầu Trong 10 năm qua, chúng tôi đã thực hiện khảo sát đánh giá thiết kế và trùng tu nhiều loại hình công trình di tích lịch sử của nớc ta. Dới đây sẽ thống kê những h hỏng , nguyên nhân và các giải pháp khắc phục đã đợc sử dụng trên thực tế và cho kết quả tốt. Các công trình di tích ở Việt Nam, đặc biệt là Cố Đô Huế có đặc thù là nằm trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, nhất là ở Huế với hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa ma. Vào mùa ma, Huế còn ngập lụt, làm tình trạng cơ lý đất nền thay đổi lớn, đồng thời là những điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nấm mốc, mối mọt, làm phá huỷ các di tích kiến trúc gỗ. 2. Các suy thoái h hỏng điển hình, nguyên nhân và các giải pháp khắc phục ở đây cần xác định rõ nội dung: + Suy thoái công trình và các kết cấu: Dới tác động của môi trờng, tải trọng và các điều kiện làm việc khác, các kết cấu và công trình không còn làm việc trong những điều kiện dự kiến ban đầu, có thể dẫn tới nguy cơ h hỏng và sụp đổ công trình. + H hỏng kết cấu hoặc công trình là hiện tợng các kết cấu công trình không có khả năng làm việc bình thờng theo dự kiến, làm ảnh hởng nghiêm trọng đến khả năng tồn tại của kết cấu hoặc công trình. + Sự cố công trình di tích là hiện tợng h hỏng kết cấu hoặc công trình một cách đột biến sau một thời gian bị tích luỹ suy thoái gây h hỏng, làm cho công trình không thể sử dụng tiếp tục hoặc sụp đổ. Trong bài này chúng tôi muốn nói tới h hỏng, thậm chí là sự cố công trình di tích do suy thoái vật liệu, kết cấu, nền móng mà đã không đợc quan tâm, khắc phục kịp thời. Đồng thời đề xuất các giải pháp khắc phục. Có thể kể ra đây những h hỏng và sự cố điển hình ở các công trình thuộc quần thể di tích Cố Đô Huế. Hiện tợng Nguyên nhân Các giải pháp khắc phục 2.1. Mái các công trình di tích bị thấm dột. (1996-2001) - Lợp không tốt - Gầy bờ nóc, bờ quyết không đúng. - Võng đòn tay, rui, do mục mọt - Võng đòn tay, rui do từ biến gây nứt gẫy, mái. - Kiểm tra chất lợng lợp, ngói lợp vữa gẫy mái - Kiểm tra trình tự kỹ thuật, vữa gầy. - Chống mục ẩm mặt trên do ẩm, hấp hơi. - Tạo lớp chống thấm mềm ở các vị trí có tải trọng tập trung hoặc mômen âm. - Thay đổi tiết diện chịu lực, liên kết, chất lợng gỗ. - Giảm tải mái. 2.2. H hỏng các chân cột gỗ do mục, tiêu tâm, h hỏng các lỗ mộng (1996- 2001) - Bị nấm, mốc, mối mọt - Không có biện pháp chống nấm mốc, mối mọt - Không có biện pháp ngăn ẩm. - Xử lý chống mối mọt, nấm mốc. - Bảo quản thờng xuyên. - Ngăn ẩm chân cột, lỗ mộng. - Xử lý bơm keo độn, mùn ca vào bụng cột có các lõi gỗ độn. 2.3. Sự cố sập đổ cửa Quảng Đức (1953). Trùng tu phục hồi 1997- 1998. - Lũ làm trôi lớp cát nền nhân tạo do vỡ bờ kè làm gẫy móng, nứt vòm và sập đổ toàn bộ công trình. - Dùng cọc khoan nhồi làm t ờng cừ, sâu 6m. - Xây lại chắc chắn tờng kè. - Làm lại đế móng bằng BTCT kết hợp với các neo BTCT trên tờng gạch. - Phục chế toàn bộ cổng thành. 2.4. Sự cố trôi tụt rồng mái Lăng Khải Định. Rồng trôi tụt 550mm có khả năng bị lật đổ bất cứ lúc nào. Trùng tu (1995- 1996) - Chuyển từ bờ nóc trên kết cấu gỗ sang bờ nóc trên kết cấu BTCT mà không có điều chỉnh thiết kế. - Không có liên kết giữa Rồng và bờ nóc. - Rồng quá lớn (cao 2.7m, rộng: 0.4-0.35m), nằm trên độ dốc của hai mái là 35 0 và 60 0 (Góc nghiêng quá lớn) - ổn định vào neo giữ tạm thời tại vị trí bằng các neo thép và tăng đơ. - Đục chân rồng với bờ mái. - Nẹp chân rồng bằng thép góc với chất gắn kết là keo epoxy. - Tạo hệ neo chùm trên mái BTCT để đủ sức tời kéo rồng về vị trí ban đầu. - Chỉ huy kéo rồng đồng thời đảm bảo sự ổn định, không cho phép lật, nghiêng. - Neo chân rồng bằng các neo thép vữa neo c ờng độ cao. 2.5. H hỏng mái Lăng Khải Định: Mái BTCT lợp ngói Ardoire: Trời nắng, nhiệt độ ngói lên 70- 75 0 C. Trùng tu 1996 - Mái quá nóng, biến dạng nhiệt, không khe co giãn, làm nứt bản mái BTCT - Ngói đen đ ợc gắn cố định một đầu vào lớp vữa xi măng. Mái ngói không thể chuyển vị, đầu ngói bị kiềm trong xi măng ăn mòn làm mủn mục. - Giữ lại các vết nứt làm khe co giãn nhiệt. Xảm keo PU để chống thấm. Dán phủ lớp chống thấm bằng sơn BTCS - Làm hệ lati bằng thép mạ trên mái. Buộc ngói đen vào hệ lati này. Ngói đợc treo tự do, có thể chuyển vị, không bị NaOH trong xi măng ăn mòn. 2.6. H hỏng công trình Hiển Lâm Các Công trình KC gỗ cao 15m với 4 cột - Sai trong tính toán thiết kế con sơn ( quá tải). - Sai trong sửa chữa: làm các móc treo. - Chuyển con sơn thành thanh treo. - Gia cờng lỗ mộng, đầu mộng. - Gia cờng chân bu lông neo đầu neo. gỗ dài 12m (có nhiều h hỏng ở công trình này, song ở đây chỉ nêu lên h hỏng ở hệ con sơn. Trùng tu (1997-1998) - Do suy thoái vật liệu: gỗ mục, các lỗ neo bị mục. - Thay vị trí neo ở đầu cột bằng đai neo. - Thay móc treo bằng tăng đơ chìm để neo. * Phần in đậm (gạch dới) là nguyên nhân chủ yếu gây h hỏng di tích. Và phần này là giải pháp chủ yếu khắc phục nguyên nhân h hỏng. 3. Nhận xét và kết luận Phải hiểu rõ ràng hành vi kết cấu và công trình trong quá trình xây dựng và sự tồn tại của nó với các điều kiện môi trờng. Nhất là các biểu hiện của kết cấu và công trình trên những chất liệu cụ thể trong điều kiện môi trờng cụ thể ở Huế. Trên cơ sở đó để tính toán, phân tích, rút kinh nghiệm để tìm ra các nguyên nhân chính, phụ, nguyên nhân chủ yếu, nguyên nhân lâu dài và nguyên nhân cụ thể. Đề xuất giải pháp để giải quyết các nguyên nhân trên. Với công trình di tích yêu cầu phải đáp ứng là thiết kế gia cờng phải khuất lấp, không ảnh hởng đến hình dáng, màu sắc, kiến trúc của di tích; phải có tuổi thọ tơng đơng tuổi thọ dự tính cho đợt trùng tu đó của di tích, đồng thời không làm ảnh hởng đến tính nguyên gốc và chân xác của di tích. Đề xuất biện pháp thực hiện, tổ chức thi công với kết quả phải chắc chắn100%. Không cho phép sai hỏng, phải an toàn tuyệt đối cho di tích và lao động. Nếu còn băn khoăn, phải xem xét điều chỉnh lại phơng án và biện pháp thi công cho tới khi đạt đợc kết quả chắc chắn. Trong quá trình lập biện pháp thi công trùng tu di tích, nhất là các di tích h hỏng nặng cần đặc biệt lu ý chống đỡ bảo tồn tại chỗ di tích, không đợc phép gia tải hoặc tác động thêm vào di tích. Lu ý các tải trọng bên ngoài nh ma, gió, nớc. Phải có biện pháp chống đỡ để khắc phục các ảnh hởng trên. Tóm lại phải xem xét h hỏng, sự cố di tích cụ thể không có một hình mẫu nào. Xem xét toàn diện và hệ thống. Kinh nghiệm, sự cẩn thận và trách nhiệm cao là điều không thể thiếu để giải quyết các h hỏng, sự cố các công trình di tích. Hình 1. Chi tiết con sơn Hiển Lâm Các Hình 2. Chi tiết xử lý tiêu tâm gỗ Cột bị tiêu tâm Khoét bỏ phần mục nát tạo tiết diện hình côn trụ. Bơm compozit mạt c{a Đóng lõi gỗ hình côn trụ t{ơng ứng vào phần lỗ rỗng của thân gỗ thật chắc. Khoan bơm keo êpôxy lấp đầy xung quanh thân cột Lõi gỗ hình côn trụ t{ơng ứng bằng gỗ t{ơng đ{ơng hoặc tốt hơn H×nh 3. MÆt c¾t ngang chÝnh cung Diªn Thä H×nh 4. MÆt c¾t cöa Qu¶ng §øc . hỏng và sự cố điển hình ở các công trình thuộc quần thể di tích Cố Đô Hu . Hiện tợng Nguyên nhân Các giải pháp khắc phục 2.1. Mái các công trình di tích bị thấm dột. (1996-2001) - Lợp không. yếu. Các kết quả tổng kết mang tính đặc thù của sự làm việc di tích trong điều kiện khí hậu hai mùa khô, mùa ma khu vực Thừa Thiên Hu . 1. Mở đầu Trong 10 năm qua, chúng tôi đã thực hiện khảo. tích ở Việt Nam, đặc biệt là Cố Đô Hu có đặc thù là nằm trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, nhất là ở Hu với hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa ma. Vào mùa ma, Hu còn ngập lụt, làm tình trạng cơ