Chứng nhận kết cấu bảo vệ bờ biển; cấu kiện kè bê tông cốt sợi polyme đúc sẵn. Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử theo tiêu chuẩn TCVN 12604-1:2019

CHÚ DẪN:

Hình 5.2 - Cấu kiện kè dạng ghép hình thang với hình thang

CHÚ DẪN:

Hình 5.3 - Cấu kiện kè dạng hình thang ghép có chân ngàm phía sau, không có lỗ đóng cọc định vị

CHÚ DẪN

Hình 5.4 - Cấu kiện kè dạng hình thang ghép có bề mặt cản sóng

CHÚ DẪN:

Hình 5.5 - Cấu kiện kè dạng hình thang ghép có chân ngàm và bề mặt cản sóng

Hình 6 - Ví dụ cấu kiện kè có 1, 2, 3 lỗ đóng cọc định vị

 Ký hiệu quy ước

Ký hiệu các kích thước cơ bản

Ký hiệu các kích thước cơ bản của cấu kiện kè bê tông cốt sợi polyme đúc sẵn được thể hiện ở các Hình 1, Hình 2, Hình 3, Hình 4, Hình 5.1, Hình 5.2, Hình 5.3, Hình 5.4 và Hình 5.5, trong đó:

L - chiều dài cấu kiện;

B - chiều rộng đáy cấu kiện;

b - chiều rộng đỉnh cấu kiện;

H - chiều cao cấu kiện;

h - chiều cao phần đáy cấu kiện;

d_t - chiều dày thành cấu kiện.

 Ký hiệu sản phẩm cấu kiện kè

Các sản phẩm cấu kiện kè được ký hiệu bằng các chữ cái và số như sau:

- Hình dạng tiết diện cấu kiện kè: Cấu kiện kè có mặt cắt dạng hình thang; cấu kiện kè có mặt cắt dạng hình chữ nhật; cấu kiện kè có mặt cắt dạng hình vuông; cấu kiện kè dạng ghép hình thang với hình chữ nhật; cấu kiện kè dạng hình thang ghép với hình thang, v.v...

- Các kích thước chủ yếu:

- Số lỗ cắm cọc định vị cấu kiện kè - lđc: 1lđc, 2lđc, 3lđc.

- Mác bê tông cấu kiện: M30; M40; M50 và M60.

- Số hiệu tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 12604-1:2019.

Ví dụ: Cấu kiện kè có tiết diện dạng hình thang, chiều dài 2000 mm, chiều rộng đỉnh cấu kiện/đáy cấu kiện là 500 mm/1000 mm, chiều cao 2000 mm; chiều cao đáy cấu kiện 200 mm; chiều dày thành cấu kiện 50 mm; có 2 lỗ đóng cọc định vị; bê tông cấu kiện kè có cường độ chịu nén đạt M50, sản xuất theo TCVN 12604-1:2018 được ký hiệu là:

Yêu cầu kỹ thuật

Yêu cầu về vật liệu

Xi măng

Xi măng để sản xuất cấu kiện kè bê tông cốt sợi polyme đúc sẵn dùng để lắp đặt kết cấu bảo vệ bờ biển là xi măng poóc lăng bền sun phát phù hợp với TCVN 6067:2015 hoặc xi măng poóc lăng hỗn hợp bền sun phát phù hợp với TCVN 7711:2013. Cũng có thể sử dụng các loại xi măng poóc lăng khác kết hợp với phụ gia khoáng hoạt tính, phụ gia hóa học đáp ứng yêu cầu về khả năng chống xâm thực.

Cốt liệu

Cốt liệu phù hợp với TCVN 7570:2006, kích thước của hạt cốt liệu lớn, không lớn hơn 20 mm và không lớn hơn 2/5 chiều dày của thành cấu kiện kè.

Có thể sử dụng cát nghiền phù hợp với TCVN 9205:2012 làm cốt liệu nhỏ.

Nước

Nước dùng để trộn và bảo dưỡng bê tông phù hợp với TCVN 4506:2012.

Phụ gia

- Phụ gia hóa học phù hợp với TCVN 8826:2011;

- Silica fume và tro trấu nghiền mịn phù hợp với TCVN 8827:2011;

- Tro bay phù hợp với TCVN 10302:2014;

- Xỉ lò cao nghiền mịn phù hợp với TCVN 11586:2016;

- Các phụ gia khoáng và phụ gia hóa học khác sử dụng theo các tiêu chuẩn kỹ thuật được thỏa thuận giữa các bên liên quan.

Yêu cầu về sợi

Sợi polyme phù hợp TCVN 12392-2:2018.

Yêu cầu đối với bê tông

- Cường độ chịu nén của bê tông chế tạo cấu kiện kè phải phù hợp yêu cầu thiết kế, nhưng không nhỏ hơn 30 MPa ở tuổi 28 ngày.

- Cấu kiện kè đúc sẵn được bảo dưỡng theo TCVN 8828:2011.

Yêu cầu về kích thước và mức sai lệch cho phép

Kích thước danh nghĩa của cấu kiện kè và mức sai lệch cho phép được quy định tại Bảng 1.

Bảng 1 - Kích thước danh nghĩa⁽¹⁾ và mức sai lệch cho phép của cấu kiện kè

Đơn vị tính bằng milimet

Yêu cầu về ngoại quan và khuyết tật cho phép

Trạng thái bề mặt

- Có màu sắc đồng đều;

- Cho phép có các vết nứt chiều rộng không lớn hơn 0,1 mm. Các vết nứt này cần được xử lý phủ kín bằng hồ xi măng;

- Độ lồi, lõm không lớn hơn 3 mm;

- Trên bề mặt sản phẩm không có lỗ rỗng độ sâu lớn hơn 3 mm và đường kính lớn hơn 5 mm.

- Không có hạt cốt liệu lộ ra bề mặt.

Sứt vỡ bề mặt

Tổng diện tích bề mặt bị sứt vỡ do tháo khuôn hoặc do quá trình vận chuyển (nếu có) không được vượt quá 4 lần bình phương mức sai lệch cho phép của chiều dài cấu kiện, trong đó diện tích một miếng sứt vỡ không được lớn hơn 1/2 lần tổng diện tích bề mặt các vết sứt vỡ và không được có vết sứt vỡ đồng thời ở cả mặt trong và mặt ngoài tại chỗ tiếp xúc của các đầu nối.

Yêu cầu về sức chịu tải ngang

Cấu kiện kè không xuất hiện vết nứt khi thử gia tải ở điều kiện làm việc ổn định với tải trọng làm việc do áp lực đất đắp và của các phương tiện thi công cơ giới - tương ứng với 3 trạng thái làm việc: bình thường, bất lợi và nguy hiểm.

Yêu cầu về phụ kiện

Phụ kiện kèm theo là cọc vuông bê tông cốt thép ứng lực trước có tiết diện (200 x 200) mm, chiều dài và cường độ bê tông theo quy định của thiết kế. Các sai lệch về kích thước cọc tuân theo quy định tại Bảng 1 của TCVN 9114:2012.

Phương pháp thử

Lấy mẫu

Để kiểm tra các chỉ tiêu về yêu cầu kỹ thuật quy định cho sản phẩm, mỗi lô lấy ngẫu nhiên ba sản phẩm đại diện cho lô để thử nghiệm; cỡ lô thông thường là 150 sản phẩm cấu kiện kè. Nếu số lượng không đủ 150 sản phẩm cũng tính là một lô đủ.

Xác định kích thước và mức sai lệch kích thước

Thiết bị, dụng cụ

Thước kẹp, có vạch chia đến 0,1 mm

Thước thép hoặc thước thép cuộn có khả năng đo độ dài 3 m, vạch chia đến 1 mm.

Cách tiến hành

- Đo chiều dài hiệu dụng của từng cấu kiện kè theo các cạnh mặt trên và mặt đáy cấu kiện kè bằng thước thép hoặc thước thép cuộn.

- Đo chiều rộng mặt đỉnh và mặt đáy cấu kiện kè ở hai cạnh đầu và ở giữa thân đốt cấu kiện kè bằng thước lá thép.

- Đo chiều cao của cấu kiện kè ở cả hai đầu bằng thước thép cuộn.

- Đo chiều dày thành cấu kiện bằng thước kẹp ở (3 ÷ 4) điểm tại các mặt hở ở đỉnh và đáy.

Đánh giá kết quả

Đối chiếu giá trị trung bình của các kết quả đo với các kích thước cơ bản tương ứng của cấu kiện kè để xác định mức sai lệch cho phép như đã được quy định trong 6.3. Nếu cả ba sản phẩm lấy ra từ lô đạt yêu cầu thì lô đó đạt chất lượng quy định. Nếu trong ba sản phẩm lấy ra kiểm tra có từ một sản phẩm trở lên không đạt chất lượng, thì lấy ba sản phẩm khác trong lô đó để kiểm tra lần hai. Nếu lại có một sản phẩm trở lên không đạt yêu cầu chất lượng thì lô sản phẩm đó phải phân loại lại.

Kiểm tra ngoại quan và các khuyết tật

Dụng cụ

Thước lá thép hoặc thước nhựa dài 1 m, có vạch chia 1 mm;

Thước lá thép hoặc thước nhựa dài 300 mm, có vạch chia 1 mm;

Thước kẹp có vạch chia đến 0,1 mm;

Bộ căn lá có chiều dày (0,05 ÷ 1,00) mm;

Kính lúp có độ phóng đại (5 ÷ 10) lần hoặc kính lúp có vạch chia đo chiều rộng khe nứt với độ chính xác tới 0,05 mm.

Cách tiến hành

- Quan sát kiểm tra trạng thái bề mặt bằng mắt thường;

- Đo chiều rộng vết nứt bằng kính lúp có vạch chia đến 0,05 mm hoặc bằng kính lúp kết hợp với thước căn lá thép;

- Đo chiều cao hoặc chiều sâu vết lồi, lõm, lỗ rỗ bằng cách kết hợp thước lá thép và thước kẹp;

- Đo diện tích vết sứt vỡ bằng giấy bóng kính có kẻ sẵn lưới ô vuông 1 mm², tính diện tích sứt vỡ bằng cách đếm số ô vuông.

 Đánh giá kết quả

Đối chiếu với yêu cầu về ngoại quan và khuyết tật của cấu kiện kè được quy định trong 6.4. Nếu cả ba sản phẩm lấy ra từ lô đạt yêu cầu thì lô đó đạt chất lượng quy định. Nếu trong ba sản phẩm có từ một sản phẩm trở lên không đạt thì lại lấy tiếp ba sản phẩm khác trong lô đó để kiểm tra lần 2. Nếu lại có từ một sản phẩm trở lên không đạt yêu cầu thì lô sản phẩm đó phải phân loại lại.

Xác định cường độ chịu nén của bê tông

Bê tông được lấy mẫu và bảo dưỡng theo TCVN 3105:1993, xác định cường độ chịu nén theo TCVN 3118:1993 và lưu phiếu thí nghiệm, coi đó là một phần trong hồ sơ chất lượng sản phẩm.

Khi cần thiết, có thể kiểm tra cường độ chịu nén của bê tông trên cấu kiện kè theo TCVN 9490:2012 (ASTM C900-2006).

Xác định sức chịu tải ngang

Thiết bị, dụng cụ

Kích thủy lực có thang đo 200 kN, vạch chia 1 kN;

Thanh truyền lực là dầm chữ I 250, chiều dài 1970 mm;

Dụng cụ đo chuyển vị, là đồng hồ số có thang đo phù hợp và vạch chia đến 0,001 mm.

Cách tiến hành

Tùy theo điều kiện thực tế của từng công trình (địa chất thủy văn, chiều cao đất đắp chủ động, bị động, v.v...), đơn vị thiết kế sẽ tính toán yêu cầu chịu tải, điểm đặt và lực thử của từng loại cấu kiện kè tương ứng với ba trạng thái làm việc: bình thường, bất lợi và nguy hiểm và xác định mô hình thử chính thức. Hình 3 là ví dụ về sơ đồ nguyên tắc thử.

CHÚ DẪN:

1 - Kích thủy lực;                               E_B - Áp lực đất chủ động;

2 - Thanh truyền lực 250;                 E_P - Áp lực đất bị động;

3 - Đồng hồ đo chuyển vị;                 w - Khối lượng bản thân cấu kiện;

4 - Cấu kiện kè;                                P_w - Tải trọng thi công.

5 - Mặt tựa thử tải;

Hình 3 - Ví dụ về sơ đồ nguyên tắc thử xác định sức chịu tải ngang

Quy trình gia tải:

- Thực hiện gia tải từ từ bằng kích thủy lực lên đến 5 kN, giữ tải trọng này trong 5 min để kiểm tra sự ổn định của toàn bộ hệ thống gá lắp (đối trọng, thanh truyền lực, tấm đệm, ...) sau đó xả tải. Tiếp theo, dùng kích thủy lực để gia tải theo từng cấp, mỗi cấp là 20 kN (T). Thời gian lưu tải tại mỗi cấp là (5 ± 1) min.

- Tại cấp tải bằng 100 % tải trọng tính toán, thời gian lưu tải là (30 ± 1) min. Sau đó xả tải.

- Tại mỗi cấp tải cần quan sát trạng thái bề mặt xem có vết nứt hay không, ghi lại giá trị lực cùng số đo chuyển vị tại đỉnh kè.

Báo cáo kết quả thử

Báo cáo và đánh giá kết quả thử nghiệm tham khảo Phụ lục C.

Báo cáo thử nghiệm

Nội dung báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

- Tên và địa chỉ đơn vị yêu cầu thử nghiệm;

- Tên và địa chỉ đơn vị thử nghiệm;

- Các chỉ tiêu yêu cầu thử nghiệm;

- Ngày giờ thực hiện;

- Các kết quả thử nghiệm theo yêu cầu;

- Chữ ký của người thử nghiệm;

- Ký xác nhận của đơn vị thử nghiệm.

Ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản

Ghi nhãn

Nhãn được dán hoặc in trực tiếp lên bề mặt cấu kiện kè bằng vật liệu không bị hòa tan trong nước, không phai màu, tại vị trí dễ quan sát nhất và ghi rõ các thông tin sau:

- Tên và địa chỉ cơ sở sản xuất;

- Ký hiệu sản phẩm;

- Số hiệu lô sản phẩm;

- Ngày tháng sản xuất;

- Khi xuất xưởng phải có phiếu kiểm tra cho mỗi lô hàng, trong đó thể hiện kết quả thử các chỉ tiêu yêu cầu theo quy định của tiêu chuẩn này.

Vận chuyển

- Sản phẩm được bốc xếp, vận chuyển khi cường độ bê tông đạt tối thiểu 85 % cường độ thiết kế.

- Sản phẩm được bốc, xếp bằng cẩu chuyên dụng hoặc xe nâng, dùng dây cáp mềm hoặc thiết bị gá kẹp thích hợp.

- Khi vận chuyển các cấu kiện kè phải được liên kết chặt với phương tiện vận chuyển để tránh xô dịch, va đập gây hư hỏng.

Bảo quản

Sản phẩm được xếp chiều đứng, bên dưới đặt các miếng kê thích hợp bằng gỗ. Sản phẩm được xếp theo từng lô, từng loại riêng.

Phụ lục A

(tham khảo)

Cấu kiện kè điển hình loại 1, 2 và 3 cọc định vị

Hình A.1 - Cấu kiện kè và cọc định vị

Hình A.2 - Cấu kiện kè đã được lắp đặt trong thực tế

Hình A.3 - Các phối cảnh giải pháp kè lắp ghép bảo vệ bờ đã được đề xuất cho các dự án thực tế

Hình A.4 - Các hình thức bố trí kè cản sóng lắp ghép điển hình

Phụ lục B

(tham khảo)

Một số hình dạng cấu kiện kè khác có thể sản xuất theo yêu cầu

Hình B.1 - Cấu kiện kè cho tim tuyến kè cong (có cấu tạo rỗng bên trong)

Hình B.2 - Cấu kiện kè dạng mặt cong có một chân ngàm (có cấu tạo rỗng bên trong)

Hình B.3 - Cấu kiện kè có mặt cắt dạng hình chữ L (có cấu tạo rỗng bên trong)

Hình B.4 - Cấu kiện kè có mặt cắt dạng hình chữ hình chữ T rỗng có gân vát

Hình B.5 - Cấu kiện kè có mặt cắt dạng chữ T (có cấu tạo rỗng)

Hình B.6 - Cấu kiện kè tường rỗng hắt sóng (có cấu tạo rỗng)

Hình B.7 - Cấu kiện kè có mặt cắt dạng bậc thang (có cấu tạo rỗng)

Hình B.8 - Dạng chồng ghép cấu kiện kè cản sóng

Hình B.8a - Ví dụ cấu kiện phần dưới

Hình B.8b - Ví dụ cấu kiện phần trên dạng 1

Hình B.8c - Ví dụ cấu kiện phần trên dạng 2

Phụ lục C

(tham khảo)

Ví dụ minh họa báo cáo kết quả và đánh giá sức chịu tải ngang của cấu kiện kè

C.1  Mục đích của phép thử

Xác định sức chịu tải ngang của cấu kiện kè bê tông cốt sợi polyme đúc sẵn nhằm đánh giá chất lượng sản phẩm, khả năng chịu tải thực tế của sản phẩm cấu kiện kè khi được thi công lắp đặt tại hiện trường so với tải trọng làm việc do tác động của áp lực đất đắp và phương tiện thi công.

C.2  Nội dung phép thử

C.2.1  Tính toán tải trọng làm việc do áp lực đất đắp và phương tiện thi công cơ giới tác dụng lên cấu kiện kè bê tông cốt sợi polyme đúc sẵn.

C.2.2  Thử khả năng chịu tải theo phương ngang tại hiện trường để kiểm tra khả năng chịu tải dưới tác động của tải trọng làm việc đã được tính toán theo C.2.1, tương ứng với 3 trạng thái làm việc.

- Bình thường

- Bất lợi

- Nguy hiểm

C.3  Ví dụ cụ thể

C.3.1  Sản phẩm thử nghiệm: Cấu kiện kè như Hình 5.1 (dạng ghép hình thang với hình chữ nhật) có (chiều dài x chiều rộng đáy x chiều cao) = (2000 x 2000 x 1600) mm.

C.3.2  Trạng thái làm việc: bất lợi.

C.3.3  Sơ đồ thử tải (xem Hình 3).

C.3.4  Thiết bị, dụng cụ (xem 7.5.1).

C.3.5  Cách tiến hành (xem 7.5.2).

C.3.3  Kết quả thử

a) Kết quả tính toán tải trọng làm việc với đất đắp sau tường cao 2,0 m và tải thi công bằng 0,015 MPa (tương đương 1,5 T/m²) - kN/m (T/m) là: 13,8 kN/m (1,4 T/m).

b) Kết quả kiểm tra được thể hiện ở Bảng C.1.

Bảng C.1 - Kết quả thử nghiệm

c) Đánh giá kết quả kiểm tra thể hiện ở Bảng C.2

Bảng C.2 - Đánh giá kết quả kiểm tra

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Phân loại

5. Ký hiệu quy ước

5.1. Ký hiệu các kích thước cơ bản

5.2. Ký hiệu sản phẩm cấu kiện kè

6. Yêu cầu kỹ thuật

6.1. Yêu cầu về vật liệu

6.2. Yêu cầu đối với bê tông

6.3. Yêu cầu về kích thước và mức sai lệch cho phép

6.4. Yêu cầu về ngoại quan và khuyết tật cho phép

6.5. Yêu cầu về sức chịu tải ngang

6.6. Yêu cầu về phụ kiện

7. Phương pháp thử

7.1. Lấy mẫu

7.2. Xác định kích thước và mức sai lệch kích thước

7.3. Kiểm tra ngoại quan và các khuyết tật

7.4. Xác định cường độ chịu nén của bê tông

7.5. Xác định sức chịu tải ngang

7.6 Báo cáo thử nghiệm

8. Ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản

8.1. Ghi nhãn

8.2. Vận chuyển

8.3. Bảo quản

Phụ lục A (tham khảo) Cấu kiện kè điển hình loại 1, 2 và 3 cọc định vị

Phụ lục B (tham khảo) Một số hình dạng cấu kiện kè có thể được sản xuất theo yêu cầu

Phụ lục C (tham khảo) Ví dụ minh họa kết quả và đánh giá sức chịu tải ngang của cấu kiện kè