Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết này trình bày nội dung đánh giá an toàn kết cấu cho một công trình nhà ở lắp ghép tấm lớn hiện hữu và đề xuất các kiến nghị sau khi đánh giá theo Quy trình đã ban hành.
Đánh giá an toàn kết cấu nhà lắp ghép lớn hữu Safety assessment of preassembled large-size block building Nguyễn Võ Thơng, Đỗ Văn Mạnh Tóm tắt Thực Chỉ thị 05/CT-TTg ngày 15/2/2016 Thủ tướng Chính phủ việc kiểm tra, rà soát, đánh giá an tồn chịu lực nhà cơng trình cơng cộng cũ, nguy hiểm đô thị, Bộ Xây dựng ban hành Quy trình đánh giá an tồn kết cấu nhà cơng trình cơng cộng kèm theo Quyết định số 488/QĐ-BXD ngày 25/5/2016 Bài báo trình bày nội dung đánh giá an toàn kết cấu cho cơng trình nhà lắp ghép lớn hữu đề xuất kiến nghị sau đánh giá theo Quy trình ban hành Từ khóa: Chung cư cũ, biệt thự cổ, an tồn kết cấu, quy trình kiểm định, nhà lắp ghép lớn Abstract This paper presents the safety assessment of preassembled large-size block building and some recommendations after assessment according to the promulgated process were proposed Keywords: Old apartment, old villa, safety structure, inspection process, preassembled large-size block building PGS.TS Nguyễn Võ Thông Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Email: thongnguyenvo@gmail.com ThS Đỗ Văn Mạnh Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Email: domanh.tstu@gmail.com Đặt vấn đề Hiện nay, thành phố lớn Hà Nội, TP Hồ Chí Minh nhiều nhà xây dựng từ lâu, niên hạn 60 năm, đặc biệt nhà ở, nhà công sở, cơng trình cơng cộng xây dựng trước năm 1954, nhà chung cư xây dựng trước năm 1994 Nhìn chung, chất lượng cơng trình bị xuống cấp Nhiều cơng trình hết niên hạn sử dụng, bị hư hỏng, tiềm ẩn nguy xảy cố, sập đổ Vì vậy, việc đánh giá an toàn kết cấu đối tượng vấn đề cần phải giải cấp bách Trước trạng đó, ngày 15/2/2016, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị 05/ CT-TTg việc kiểm tra, rà sốt, đánh giá an tồn chịu lực nhà cơng trình cơng cộng cũ, nguy hiểm thị [1] Tuy nhiên với số lượng nhà cơng trình cơng cộng, đặc biệt nhà chung cư biệt thự cũ lên đến hàng nghìn, việc rà sốt, đánh giá thời gian, kinh phí nhân lực Vì vậy, để thực cơng tác đánh giá an tồn kết cấu nhà cơng trình cơng cộng, cần phải đưa quy trình cụ thể, thống nhất, dễ áp dụng Trước tình hình đó, ngày 25/5/2016, Bộ Xây dựng ban hành kèm theo Quyết định số 488/QĐ-BXD Quy trình đánh giá an tồn kết cấu nhà cơng trình công cộng Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn [2] Hiện nay, công tác đánh giá an tồn kết cấu nhà cơng trình cơng cộng thực tỉnh thành nước Nhà lắp ghép lớn dạng nhà xây dựng phổ biến khoảng thời gian năm 1960 – 1980 Qua q trình sử dụng, cơng trình nhà lắp ghép lớn có dấu hiệu xuống cấp, có nhiều nhà xuống cấp nghiêm trọng nghiêng, lún, nứt tách, mối nối liên kết hư hỏng…, gây ảnh hưởng tới an toàn cho kết cấu cơng trình người q trình khai thác, sử dụng Nội dung trình bày số kết đánh giá an toàn kết cấu cơng trình cụ thể, nhà lắp ghép lớn đề xuất số kiến nghị Kết đánh giá an toàn chịu lực nhà lắp ghép lớn 2.1 Kết khảo sát, đánh giá sơ (Giai đoạn 1) 2.1.1 Kết thu thập thơng tin cơng trình Đối tượng khảo sát cơng trình nhà tập thể Hà Nội, xây dựng vào năm 1984 Qua thời gian sử dụng, khơng lưu trữ hồ sơ liên quan Qua khảo sát sơ bộ, quy mơ cơng trình gồm 05 tầng cao 15,5 m, mặt kích thước 48,3x9,8 m Kết cấu chịu lực cơng trình bao gồm: móng bè BTCT tồn khối, tường chịu lực BTCT lắp ghép lớn, panel sàn, mái BTCT liên kết với mối nối hàn chèn vữa bê tông Kết cấu thang BTCT lớn kê lên dầm chiếu nghỉ dầm chiếu tới Dầm thang gối hai đầu lên tường chịu lực Hệ thống lan can hành lang cấu tạo từ BTCT liên kết vào tường ngang mối nối hàn 2.1.2 Kết khảo sát trường Đối với nhà lắp ghép lớn, việc khảo sát tiến hành loại cấu kiện Các cấu kiện điển hình nhà lắp ghép lớn bao gồm: móng, panel tường chịu lực ngang, dọc, panel sàn, mái, dầm thang, panel chiếu tới, chiếu nghỉ, mối nối panel tường với panel tường, mối nối panel tường với panel sàn, mối nối úp mái với panel tường, mối nối cầu thang với tường, lan can, tay vịn lan can, tường không chịu lực ngăn chia hộ, nhà vệ sinh Đối với mối nối bị hư hỏng (han gỉ, đứt gãy, dịch chuyển, liên kết ), tình trạng kỹ thuật cấu kiện mối nối đánh giá mức theo Bảng Quy trình [3] Trong giai đoạn khảo sát sơ bộ, việc kiểm tra kết cấu móng khó thực Cơng tác kiểm tra thực cấu kiện quan sát được, có nhiều cấu kiện bị lấp kín q trình sử dụng (tấm sàn bị lấp kín trần hộ, tường bị lấp kín lớp trát, ốp sửa chữa ) Do vậy, mục đích việc khảo sát sơ ghi nhận khuyết tật, hư hỏng lớn loại cấu kiện thống kê Kết khảo sát trường nhà lắp ghép lớn nhóm tác giả S¬ 27 - 2017 97 KHOA HC & CôNG NGHê Bng Thống kê hư hỏng lớn loại cấu kiện Giá trị hư hỏng, εcki Hệ số tầm quan trọng, αi Panel tường hành lang tầng trục C-2,3 0,35 Mối nối bị han gỉ, dịch chuyển Panel tường tầng trục A, B- 5,6 0,35 Sàn Bong tách lớp bê tông bảo vệ làm lộ cốt thép bị ăn mòn Ơ sàn tầng trục 7-8 0,25 Mái Mối nối bị dịch chuyển Panel mái panel tường trục D, E – 3, 0,35 Cầu thang Dầm thang bị bong tách lớp bê tơng bảo vệ làm lộ tồn đường kính cốt thép bị ăn mòn Cầu thang tầng 0,35 Lan can Lan can bị nứt vỡ bê tông, liên kết Lan can tầng trục C,D4,5 TT Loại cấu kiện Khuyết tật lớn Vị trí Tấm panel tường ngang chịu lực Vết nứt xuyên qua tường có chiều rộng 0,6 mm Tấm panel tường dọc chịu lực thực với khuyết tật loại cấu kiện giá trị hư hỏng lớn tương ứng (theo Bảng Quy trình [2]) thống kê Bảng Các hư hỏng, khuyết tật khác hình ảnh, kết đo vẽ hình thái hư hỏng phải ghi chép, đưa vào báo cáo kết khảo sát 2.1.3 Kết phân tích, đánh giá Từ kết khảo sát trường khuyết tật lớn Bảng 1, sử dụng công thức (1) để xác định giá trị hư hỏng tổng thể công trình: α ε +α ε + +αiε cki ε tt = ck1 ck α1+α + +αi (1) Đối với đối tượng cơng trình khảo sát ε tt =0,34 Đối chiếu với Bảng Quy trình [2], cơng trình có tình trạng kỹ thuật thuộc mức 2: chưa đáp ứng yêu cầu sử dụng, tồn khuyết tật, hư hỏng làm giảm khả chịu lực, ảnh hưởng đến khả khai thác, cần tiến hành khảo sát chi tiết 2.2 Kết khảo sát, đánh giá chi tiết (Giai đoạn 2) Đối tượng cơng trình khảo sát có tình trạng kỹ thuật thuộc mức 2, tiến hành khảo sát, đánh giá chi tiết Trước thực công tác khảo sát, đánh giá chi tiết, nhóm khảo sát tiến hành lập đề cương chi tiết, xác định khối lượng khảo sát Đối với nhà lắp ghép lớn, cần phân chia cấu kiện để khảo sát (xem mục 3.1) Nguyên tắc đánh giá tình trạng kỹ thuật (cấp nguy hiểm) thực theo hướng dẫn TCVN 9381: 2012 [3] với số lưu ý sau: - Đối với mối nối có khuyết tật gỉ sét, dịch chuyển, liên kết, cấu kiện panel tường, panel sàn (mái), lan can, dầm cầu thang liên kết mối nối tính cấu kiện nguy hiểm; - Việc thí nghiệm, lấy mẫu xác định đặc trưng vật liệu, bố trí cốt thép thực tất loại cấu kiện: móng, tường ngang, tường dọc, sàn, mái, lan can, cầu thang ; - Nếu kết đo độ nghiêng cơng trình cho thấy cơng trình có dấu hiệu nghiêng, lún móng cơng trình, cần phải tiến hành quan trắc, theo dõi tình trạng nghiêng lún cơng trình sau khảo sát, đánh giá, nhằm có biện pháp xử lý kịp thời; - Do có nhiều cấu kiện bị lấp kín khơng khảo sát được, 98 0,35 đánh giá tình trạng kỹ thuật (cấp nguy hiểm) theo TCVN 9381: 2012 [3], tổng số cấu kiện tính tổng số cấu kiện tiến hành khảo sát (khơng tính tổng số cấu kiện tồn cơng trình) Kết khảo sát, đánh giá chi tiết cơng trình nhà lắp ghép lớn nhóm tác giả thực trình bày đây: 2.2.1 Kết đo đạc, kiểm tra trường Các nội dung đo đạc, kiểm tra trường bao gồm: đo đạc trục định vị, nhịp, bước, kích thước hình học kết cấu chịu lực; đào lộ hố mỏng, kiểm tra kết cấu móng; xác định, đo vẽ khuyết tật, hư hỏng cơng trình; đo độ nghiêng tường Do hồ sơ liên quan đến cơng trình khơng lưu trữ nên tiến hành đo đạc toàn kết cấu cơng trình nhằm xác định xác tất kích thước hình học kết cấu Kết đo đạc thể vẽ mặt bằng, mắt đứng, mặt cắt chi tiết Nhóm khảo sát tiến hành đào kiểm tra 06 vị trí cơng trình Kết khảo sát cho thấy móng cơng trình kết cấu móng bè bê tơng cốt thép, chiều dày móng 50 cm, chiều sâu đáy móng -1,95 m Khơng phát thấy có khuyết tật, hư hỏng vị trí móng đào lộ Phần thân cơng trình kết cấu lắp ghép lớn, mối nối, đường hàn liên kết cốt thép liên kết hàn bị han gỉ mạnh gây ảnh hưởng đến ổn định tổng thể cơng trình, đặc biệt chịu tải trọng ngang bất thường Kết cấu cầu thang trạng thái nguy hiểm, phải chống đỡ tạm hệ khung thép Hầu hết lan can bị bong lớp bê tông bảo vệ làm lộ cốt thép chịu lực, liên kết lan can với tường ngang bị han gỉ nặng, tiềm ẩn nguy an toàn cao Toàn tường BTCT thu hồi mái bị nghiêng lệch giới hạn cho phép Nhiều vị trí lớp bê tơng bảo vệ bong làm lộ cốt thép chịu lực Các BTCT tạo dốc hầu hết bị xê dịch khỏi vị trí ban đầu tường BTCT thu hồi mái bị nghiêng Liên kết BTCT tạo dốc với tường thu hồi mái bị han rỉ Các bê tơng xỉ chống nóng hầu hết bị mục nát, lớp vữa liên kết bị lão hóa nghiêm trọng, tiềm ẩn nguy bị rơi xuống gây nguy hiểm Kết đo độ nghiêng cho thấy nhiều tường dọc tường ngang chịu lực có độ nghiêng %, cá biệt có tường có độ nghiêng đo lên tới 2,11 % T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG Bảng Kết đánh giá cấu kiện nguy hiểm Số lượng cấu kiện khảo sát Số lượng cấu kiện nguy hiểm Tường dọc chịu lực 150 120 Độ nghiêng % Tường ngang chịu lực 80 70 Độ nghiêng % Tường bao che 20 15 Độ nghiêng % Tường bao che (tấm lan can hành lang) 65 43 Lớp bê tông bảo vệ bị bong làm lộ cốt thép chịu lực; vết nứt; thay đổi kích thước hình học cơi nới tầng Tường thu hồi mái 32 32 Lớp bê tông bảo vệ bị bong làm lộ cốt thép chịu lực; vết nứt; độ nghiêng % Tấm sàn chịu lực 70 10 Vết nứt; lớp bê tông bảo vệ bị bong làm lộ cốt thép chịu lực Tấm BT mái tạo dốc 71 71 Chuyển dịch gối tựa; lớp bê tông bảo vệ; bong lộ cốt thép chịu lực Bản, sàn cầu thang 20 10 Chuyển dịch gối tựa; vết nứt; lớp bê tông bảo vệ bị bong làm lộ cốt thép chịu lực Dầm (cầu thang) 14 14 Chuyển dịch gối tựa; vết nứt Seno thoát nước mái 1 Vết nứt; lộ cốt thép chịu lực Lớp vữa liên kết bị mủn mục; bê tơng chống nóng bị lão hóa TT Cấu kiện kiểm tra Nền móng Đặc trưng nguy hiểm Tường nhà Sàn nhà Lớp chống nóng mái 2.2.2 Kết xác định đặc trưng vật liệu Nhóm khảo sát tiến hành thí nghiệm trường, lấy mẫu thí nghiệm phòng, kết sau: cường độ bê tơng theo phương pháp siêu âm kết hợp súng bật nảy 60 cấu kiện dao động từ 18,7 N/mm2 đến 42,1 N/mm2; cường độ bê tông 12 tổ mẫu khoan dao động từ 32,5 N/mm2 đến 44,5 N/mm2; siêu âm xác định chiều dày lớp bê tơng bảo vệ, vị trí bố trí cốt thép cấu kiện chịu lực; cường độ chịu nén 09 tổ mẫu gạch dao động từ 12,9 N/mm2 đến 17,9 N/ mm2; cường độ chịu nén 09 tổ mẫu vữa dao động từ 9,6 N/mm2 đến 11,1 N/mm2 2.2.3 Kết xác định tải trọng thực tế Các tải trọng thực tế bao gồm: Tĩnh tải: gây kết cấu BTCT phần mềm tự động tính tốn, gây vật liệu hoàn thiện xác định đục tẩy lớp vật liệu hoàn thiện để đo đạc, gây tường ngăn chia cải tạo, gây phần cơi nới, bể nước mái Hoạt tải xác định theo TCVN 2737: 1995 [4] theo công sử dụng thực tế khu vực (bao gồm các khu vực cơi nới) Tải trọng gió xác định thuộc vùng II, dạng địa hình B, áp lực gió tiêu chuẩn W0 = 0,95 kN/m2 Tải trọng động đất không xét tới q trình tính tốn 2.2.4 Kết tính tốn kiểm tra khả chịu lực Sử dụng phần mềm chuyên dụng máy tính để tính tốn khả chịu lực cấu kiện Q trình tính tốn, nhóm thực sử dụng số liệu xác định qua bước đây: thơng số kích thước hình học, đặc trưng vật liệu, tải trọng thực tế Kết tính tốn cho thấy: cấu kiện móng, tường, sàn đảm bảo khả chịu lực theo điều kiện thực tế Các mối nối thực tế khó tính toán, kiểm tra khả chịu lực Tuy nhiên, theo dấu hiệu bên ngoài, mối nối bị hư hỏng, dẫn tới sàn, tường liên kết xem cấu kiện nguy hiểm 2.2.5 Kết tính đánh giá tình trạng kỹ thuật cơng trình Nhóm thực tiến hành đánh giá tình trạng kỹ thuật cơng trình dựa hướng dẫn TCVN 9381: 2012 [3], thực theo nguyên tắc đánh giá chất lượng cơng trình chi tiết (cấu kiện) đến phận cơng trình (Kết cấu móng, kết cấu chịu lực, kết cấu bao che) cuối đánh giá chất lượng tồn cơng trình Sử dụng kết khảo sát, đo đạc, thí nghiệm, tính tốn để xác định cấu kiện nguy hiểm số cấu kiện khảo sát Đặc trưng để xác định cấu kiện xem nguy hiểm trình bày chi tiết TCVN 9381: 2012 [3] Kết đánh giá cấu kiện nguy hiểm trình bày Bảng Dựa thống kê cấu kiện nguy hiểm Bảng 2, sử dụng cơng thức tính tốn TCVN 9381: 2012 [3], xác định tình trạng kỹ thuật (mức độ nguy hiểm) cơng trình, cụ thể sau: Tỷ số phần trăm cấu kiện nguy hiểm trong: móng %; kết cấu chịu lực là:76,7 %; kết cấu bao che 68,9 % Cấp a: µaf = 1; µas = 0; µaes = Cấp b: µbf = 1; µbs = 0; µbes = Cấp c: µcf = 0; µcs = 0,33; µces = 0,44 Cấp d: µdf = 0; µds = 0,67; µdes = 0,55 Hàm phụ thuộc nhà theo cấp A, B, C, D xác định cơng thức: µA = max[min(0,3; 1); min(0,6; 0); min(0,1; 0)] = max(0,3; 0; 0) = 0,3 (xem tiếp trang 107) S¬ 27 - 2017 99 ... nguyên tắc đánh giá chất lượng cơng trình chi tiết (cấu kiện) đến phận cơng trình (Kết cấu móng, kết cấu chịu lực, kết cấu bao che) cuối đánh giá chất lượng tồn cơng trình Sử dụng kết khảo sát,... tính tổng số cấu kiện tiến hành khảo sát (khơng tính tổng số cấu kiện tồn cơng trình) Kết khảo sát, đánh giá chi tiết cơng trình nhà lắp ghép lớn nhóm tác giả thực trình bày đây: 2.2.1 Kết đo đạc,... đỡ tạm hệ khung thép Hầu hết lan can bị bong lớp bê tông bảo vệ làm lộ cốt thép chịu lực, liên kết lan can với tường ngang bị han gỉ nặng, tiềm ẩn nguy an toàn cao Toàn tường BTCT thu hồi mái bị