Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai

Trong lĩnh vực xây dựng cũng như cơ sở hạ

tầng giao thông, đặc biệt đối với các công trình

cầu thì kết cấu bê tông cốt thép là loại kết cấu

phổ biến, được áp dụng rộng rãi từ hàng chục

năm nay. Cũng chính vì thế mà nhiều công trình

đã có tuổi và xuống cấp. Để đảm bảo bảo an

toàn khai thác các công trình nêu trên, hàng loạt

các công tác kiểm định, sửa chữa và gia cố cần

phải được triển khai thực hiện.

Trong những năm vừa qua, được sự quan tâm

của Chính phủ, hệ thống cơ sở hạ tầng đường bộ

đã từng bước được nâng cấp, các cầu yếu đã

từng bước được đầu tư xây dựng bằng các dự án

riêng hoặc lồng ghép trong các dự án đầu tư

nâng cấp mở rộng đường. Tuy nhiên do điều

kiện nguồn lực hạn hẹp, đến nay vẫn còn nhiều

tuyến chưa được nâng cấp hoặc chỉ mới được

nâng cấp phần tuyến nên trên hệ thống quốc lộ

trong cả nước vẫn tồn tại các cầu yếu làm ảnh

hưởng đến hiệu quả khai thác của các tuyến

đường, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông,

có khả năng ảnh hưởng đến tính mạng và tài sản

của người dân.

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 1

Trang 1

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 2

Trang 2

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 3

Trang 3

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 4

Trang 4

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 5

Trang 5

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 6

Trang 6

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 7

Trang 7

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai trang 8

Trang 8

pdf 8 trang baonam 12940
Bạn đang xem tài liệu "Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai

Kiểm định và quan trắc cầu bê tông cốt thép bằng phương pháp iadp sử dụng sóng âm thanh (Acoustic Emission) – quy trình triển khai
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 93
BÀI BÁO KHOA HỌC 
KIỂM ĐỊNH VÀ QUAN TRẮC CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 
BẰNG PHƯƠNG PHÁP IADP SỬ DỤNG SÓNG ÂM THANH 
(ACOUSTIC EMISSION) – QUY TRÌNH TRIỂN KHAI 
Lương Minh Chính1 
Tóm tắt: Trong bài tác giả giới thiệu giải pháp kiểm định và quan trắc công trình cầu bê tông cốt 
thép bằng phương pháp IADP (Identification of Active Damage Processes - Xác định các quá trình 
phá hoại chủ động) dựa trên phân tích các tín hiệu sóng âm thanh (Acoustic Emission – AE) được 
tạo bởi chính quá trình phá hoại dưới tác động của tải trọng khai thác. Trong bài tác giả cũng giới 
thiệu các bước triển khai kiểm định và quan trắc đối với cầu bê tông cốt thép (cầu yếu) phục vụ 
công tác quản lý và khai thác hiệu quả cơ sở hạ tầng giao thông ở Việt Nam. 
Từ khóa: quan trắc và kiểm định công trình, cầu bê tông cốt thép, sóng âm thanh, hư hại. 
1. MỞ ĐẦU1 
Trong lĩnh vực xây dựng cũng như cơ sở hạ 
tầng giao thông, đặc biệt đối với các công trình 
cầu thì kết cấu bê tông cốt thép là loại kết cấu 
phổ biến, được áp dụng rộng rãi từ hàng chục 
năm nay. Cũng chính vì thế mà nhiều công trình 
đã có tuổi và xuống cấp. Để đảm bảo bảo an 
toàn khai thác các công trình nêu trên, hàng loạt 
các công tác kiểm định, sửa chữa và gia cố cần 
phải được triển khai thực hiện. 
Trong những năm vừa qua, được sự quan tâm 
của Chính phủ, hệ thống cơ sở hạ tầng đường bộ 
đã từng bước được nâng cấp, các cầu yếu đã 
từng bước được đầu tư xây dựng bằng các dự án 
riêng hoặc lồng ghép trong các dự án đầu tư 
nâng cấp mở rộng đường. Tuy nhiên do điều 
kiện nguồn lực hạn hẹp, đến nay vẫn còn nhiều 
tuyến chưa được nâng cấp hoặc chỉ mới được 
nâng cấp phần tuyến nên trên hệ thống quốc lộ 
trong cả nước vẫn tồn tại các cầu yếu làm ảnh 
hưởng đến hiệu quả khai thác của các tuyến 
đường, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông, 
có khả năng ảnh hưởng đến tính mạng và tài sản 
của người dân. 
1 Bộ môn Công trình giao thông, Khoa Công trình, 
Trường Đại học Thủy Lợi. 
Dưới tác động liên tục thay đổi của các điều 
kiện khai thác, điều kiện khí hậu thời tiết trong 
suốt quá trình khai thác của công trình, các 
công trình cầu bê tông cốt thép ngày càng 
xuống cấp, vậy việc triển khai các công tác 
kiểm định và quan trắc theo chu kỳ đối với các 
công trình cầu yếu trong quá trình khai thác là 
hết sức cần thiết. 
Một trong những hợp phần quan trọng của 
quan trắc theo chu kỳ là công tác kiểm tra định 
kỳ thực hiện bởi các kỹ sư có kinh nghiệm 
(Lương Minh Chính, 2014). Các công tác kiểm 
tra phải được hỗ trợ bằng các phương pháp 
kiểm định không phá hủy cho phép đánh giá 
được trạng thái kết cấu của công trình, đặc biệt 
đối với những vị trí khó tiếp cận bằng mắt 
thường. Việc xác định sớm và chính xác các hư 
hại xảy ra bên trong kết cấu trong quá trình 
khai thác cho phép đưa ra các quyết định hợp 
lý trong khai thác, sửa chữa và bảo trì công 
trình, cho phép khai thác công trình liên tục 
không bị gián đoạn. 
Đối với các công trình cầu thì việc này càng 
quan trọng hơn vì sự phát triển của hệ thống cơ 
sở hạ tầng giao thông phụ thuộc nhiều vào 
chúng. Trong khí đó có nhiều công trình được 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 94
xây dựng trong những thập niên 70 – 80 của thế 
kỷ trước. Việc phải đóng cầu vì sự suy giảm của 
trạng thái công trình dẫn đến nhiều thiệt hại về 
kinh tế. Vì thế việc phát triển và áp dụng các 
giải pháp kiểm định, quan trắc và bảo trì các 
công trình cầu yếu là hết sức cần thiết. Hệ thống 
quan trắc loại này cần phải tập trung vào hai yếu 
tố (Lương Minh Chính, Goszczyńska B., Swit 
G. 2015): 
 Các sự biến đổi của tải trọng trong quá trình 
khai thác 
 Sự tích lũy của các hư hại bên trong kết cấu. 
Việc quan trắc và kiểm định hợp lý các công 
trình cầu sẽ hỗ trợ các cơ quan chức năng quản 
lý và khai thác công trình hợp lý hơn, kéo dài 
tuổi thọ của công trình, tối ưu hóa các công tác 
duy tu bảo dưỡng và sửa chữa, sử dụng nguồn 
vốn bảo trì một cách hợp lý. 
2. HIỆN TRẠNG CÁC CẦU YẾU TRÊN 
HỆ THỐNG CÁC QUỐC LỘ 
Theo số liệu quản lý và thống kê của Tổng 
cục Đường bộ đến thời điểm năm 2014 trên các 
tuyến quốc lộ trong cả nước vẫn tồn tại 343 vị 
trí cầu yếu trong tổng số 4239 vị trí cầu. Hầu 
hết các cầu được xây dựng trước năm 1975, kết 
cấu thượng bộ, hạ bộ đã bị xuống cấp, rung lắc 
mạnh và độ võng lớn; một số cầu không đáp 
ứng nhu cầu thoát lũ, khổ cầu hẹp. Một số cầu 
được đầu tư sau năm 1975 tuy nhiên có tải 
trọng thiết kế thấp và bắt đầu có dấu hiệu 
xuống cấp hoặc không đảm bảo thoát lũ do 
diễn biến bất thường của khí hậu. Các vị trí cầu 
này đều có tải trọng khai thác không đồng bộ 
với tuyến. Dựa trên mật độ giao thông, tính 
chất tuyến đường (độc đạo hoặc có đường song 
hành), hiện trạng của từng cầu, Bộ GTVT phân 
danh mục cầu yếu thành 2 nhóm cụ thể như sau 
(Báo cáo, 2012): 
 Nhóm ưu tiên 1 - bao gồm 79 cầu yếu 
nằm trên các tuyến có mật độ gi ...  như 
hiện nay. 
Bảng 2. Phân bố các cầu yếu thuộc nhóm ưu tiên 2 trên toàn quốc theo từng khu vực 
Khu vực Phía Bắc Miền Trung – Tây Nguyên Phía Nam Cả nước 
Số lượng cầu yếu 105 137 22 264 
Từ những yếu tố trên việc phát triển các 
phương pháp kiểm định và quan trắc mới với 
kết cấu bê tông cốt thép có nhiều ý nghĩa thiết 
thực để nâng cao chất lượng quản lý và khai 
thác cơ sở hạ tầng giao thông, khi mà: 
 Tải trọng khai thác hiện nay ở các cầu phần 
lớn đều vượt quá tải trọng thiết kế 
 Nhiều công trình cầu đã có tuổi thọ cao, có 
nhiều hư hại đã xuất hiện và tích lũy 
 Các quy trình kiểm tra kiểm định hiện nay 
có tính chủ quan, các phương pháp kiểm định 
chỉ mang tính chất cục bộ chứ không bao quát 
tổng thể công trình. 
Điều cần thiết là thiết lập một phương pháp 
kiểm định, quan trắc mang tính khách quan, dựa 
trên phân tích các hiện tượng hư hại xảy ra 
trong kết cấu, bao quát toàn bộ công trình. Giải 
pháp này phải là phương pháp không phá hủy, 
không có ảnh hưởng đến kết cấu và khai thác 
của công trình và cho phép: 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 95
 Phát hiện và xác định chính xác các vị trí 
phát triển hư hại 
 Quan trắc quá trình phát triển hư hại theo 
thời gian 
 Phản ánh được quá trình hư hỏng dưới sự 
ảnh hưởng của các yếu tố tác động khác nhau 
 Quan trắc trong điều kiện hiện trường phức 
tạp, không ảnh hưởng đến khai thác của công trình. 
 Đánh giá ảnh hưởng của các tổ hợp tải trọng 
khai thác và các yếu tố môi trường lên các hư hại. 
 Loại bỏ hay hạn chế tối đa các yếu tố chủ 
quan trong quá trình đánh giá trạng thái kết cấu 
công trình cũng như đưa ra các quyết định. 
 Cung cấp cơ sở dữ liệu để có thể dự báo 
tuổi thọ của cả hoặc một phần công trình cầu. 
Những yêu cầu trên có thể đạt được nhờ ứng 
dụng phương pháp quan trắc bằng sóng âm 
thanh (AE), bằng cách phân tích và so sánh các 
tín hiệu sóng âm thanh thu thập được trong quá 
trình nghiên cứu và kiểm định công trình với cơ 
sở dữ liệu mẫu được xây dựng trong suốt quá 
trình phát triển của phương pháp này, cho phép 
phát hiện và xác định chính xác vị trí cũng như 
phân loại yếu tố dẫn đến các hư hại trong kết 
cấu. Phương pháp này có thể áp dụng cho cả kết 
cấu bê tông cốt thép (IADP – Identification 
Active Destructive Process (Hoła J., Schabowicz 
K., 2010.) và cả kết cấu dự ứng lực (RPD – 
(Goszczyńska B., 2014), thậm chí cả kết cấu 
thép (Świt G., 2011), cho phép quan trắc cục bộ 
cũng như tổng thể kết cấu hay công trình nhằm 
phát hiện sự phát triển của các hư hại bên trong 
kết cấu dưới tác động của các tổ hợp tải trọng 
khai thác thực tế. 
Mục tiêu của bài báo này nhằm giới thiệu 
phương pháp IADP cùng với các bước nghiên 
cứu, kiểm tra, cho phép kiểm định và quan trắc 
kết cấu bê tông cốt thép. 
3. NỀN TẢNG CỦA PHƯƠNG PHÁP IADP 
Sóng âm thanh (Acoustic Emission – AE) là 
một loại sóng đàn hồi mất dần, được hình thành 
bởi hiện tượng giải phóng đột ngột năng lượng 
dồn ứ trong vật liệu bởi sự quy tụ và mở rộng 
các hư hại siêu nhỏ trong vật liệu. Còn việc mất 
dần của sóng do hiện tượng hấp thụ - chuyển 
đổi từ công năng sang nhiệt năng của vật liệu. 
Vì thế việc xuất hiện các tín hiệu sóng âm thanh 
AE là dấu hiệu xuống cấp của vật liệu so với lúc 
trước khi xuất hiện các tín hiệu đó. Hiện tượng 
sóng âm thanh AE thể hiện sự hư hại của vật 
liệu đồng thời thể hiện sự xuống cấp của kết cấu 
làm từ vật liệu đó. 
Hình 1. Sơ đồ tạo tín hiệu sóng âm thanh bởi các hư hại và cách thu nhận tín hiệu 
Việc giải thoát năng lượng đột ngột bằng tín 
hiệu sóng âm thanh (AE) sẽ được thu nhận bởi 
các cảm biến âm thanh lắp trên kết cấu, sau đó 
được phân tích bằng phần mềm chuyên dụng. 
Thông thường đó là các cảm biến áp điện 
(piezoelectric) hoạt động trong biên độ 0.1 – 
2.0 MHz, thể hiện tần số thu nhận của sóng âm 
thanh. Ở hình 2 thể hiện sơ đồ tạo các tín hiệu 
sóng âm thanh AE bởi các quá trình hư hại và 
cách thu nhận tín hiệu đó trên một ví dụ của 
dầm bê tông cốt thép hai nhịp. Trong phương 
pháp này sóng âm thanh sẽ được phân tích trên 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 96
cơ sở 12 tính chất: số lượng đỉnh sóng, số 
lượng đỉnh sóng đạt tần số cao nhất, thời gian 
của tín hiệu, thời gian tăng âm của tín hiệu 
sóng, tần số của sóng (amplitude) – thể hiện 
bằng mV hoặc dB, năng nượng của sóng, công 
suất của sóng, điện áp trung bình có hiệu của 
sóng, năng lượng tuyệt đối của sóng, tần số 
trung bình của sóng, tần số tiếng vang và tần số 
ban đầu (hình 1) (Goszczyńska B., Świt G., 
Trąmpczyński W., 2013). 
Hình 2. Biểu đồ sóng âm thanh AE 
Hình 3. Sóng âm thanh hình thành do hư hại 
trong kết cấu 
Việc phát hiện các hiện hiện tượng và quá 
trình dẫn đến hư hại của kết cấu bê tông cốt thép 
và xác định được mức độ hư hại cần phải phân 
tích so sánh với cơ sở dữ liệu mẫu, tương tự như 
thế đối với kết cấu dự ứng lực (Hoła J., 
Schabowicz K., 2010). Đối với kết cấu bê tông 
cốt thép thì cơ sở dữ liệu mẫu đã được thiết lập 
trong suốt quá trình nghiên cứu thí nghiệm các 
bộ phận kết cấu, đồng thời hiệu chỉnh các yếu tố 
xuất hiện của từng loại hư hại hoặc một nhóm 
các hư hại với các tính chất của sóng âm thanh 
thu nhận được qua các cảm biến. Nếu như trong 
dầm bê tông thường xuất hiện một vết nứt đủ 
lớn để phá hủy dầm thì trong bê tông cốt thép 
chúng ta có thể quan sát được quá trình xuất 
hiện và phát triển của các vết nứt, cũng như có 
thể quan sát các hiện tượng tạo ra các sóng âm 
thanh khác nhau như: mất sự bám dính giữa bê 
tông và cốt thép, chuyển dịch của các thanh cốt 
thép hay chảy dẻo cốt thép, hoặc thậm chí sự 
phá hủy của bê tông ở vùng chịu nén và cuối 
cùng là đứt cốt thép. 
Cơ sở dữ liệu mẫu được thiết lập bởi rất 
nhiều thí nghiệm trên các mẫu dầm bê tông cốt 
thép khác nhau, cũng như trên các mẫu bê tông 
khác nhau với các tải trọng và tổ hợp tải trọng 
khác nhau, ví du như tải trọng lặp đi lặp lại mô 
phỏng tác động của hoạt tải do xe chạy. Cơ sở 
dữ liệu mẫu này đã được áp dụng thử nghiệm 
đối với các công trình thực tế. Cơ sở dữ liệu 
mẫu này được phân loại trên cơ sở 12 tính chất 
đặc trưng của sóng âm thanh, đối với kết cấu bê 
tông cốt thép thì được phân loại như sau: 
 Class 1 – Xuất hiện nứt trong vữa bê tông 
khô 
 Class 2 – Xuất hiện nứt trong ranh giới giữa 
vữa bê tông khô và hạt cốt liệu 
 Class 3 – Xuất hiện các vết nứt siêu nhỏ 
 Class 4 – Các vết nứt phát triển 
 Class 5 – Mất sự kết dính quanh khu vực 
xuất hiện nứt 
 Class 6 – Dịch chuyển cốt thép chịu nén/ 
phá hoại phần bê tông chịu nén/đứt cốt thép 
chịu kéo. 
Các nghiên cứu (Świt G., 2011) triển khai 
trên 26 dầm đơn giản và 14 dầm liên tục hệ siêu 
tĩnh đã chỉ ra rằng, các tín hiệu được tạo bởi các 
hiện tượng: phá hủy bê tông do nén, dịch 
chuyển cốt thép và đứt cốt thép xuất hiện trước 
khi kết cấu bị phá hủy gần như cùng một lúc, do 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 97
đó phân loại class 6 là tổng hợp của các hư hại 
nêu ở trên. 
Trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm quá trình 
phát triển các vết nứt trong kết cấu bê tông cốt 
thép dưới tác động của các tải trọng lặp đi lặp 
lại, người ta đã đề xuất ra 6 nhóm phân loại 
tương tự nhằm đánh giá trạng thái kết cấu công 
trình dựa trên phân loại các quá trình phát triển 
hư hại. 
 Class 1 và 2 – Kết cấu làm việc bình 
thường, ổn định 
 Class 3 – Cần cảnh báo 
 Class 4 - Ảnh hưởng đến tuổi thọ của công 
trình 
 Class 5 - Ảnh hưởng đến khả năng chịu tải 
của công trình 
 Class 6 – Mất ổn định, mất an toàn. 
4. XÁC ĐỊNH CÁC QUÁ TRÌNH HƯ HẠI 
Sóng đàn hồi AE được giải phóng trong quá 
trình xuất hiện các hư hại sẽ được thu nhận bởi 
các cảm biến lắp trên kết cấu, miền đo đạc của 
cảm biến được xác định bởi một vỏ hình cầu có 
đường kính bằng “a” (hình 4), đường kính “a” 
sẽ phụ thuộc vào độ nhậy của cảm biến, cường 
độ của âm thanh phát ra. Có thể giả thuyết rằng, 
đường kính “a” ứng với một chiều dài suy giảm 
tín hiệu âm thanh (ví dụ 10 dB) và có thể xác 
định được bằng thí nghiệm (Goszczyńska B., 
Świt G., Trąmpczyński W., 2013). 
Hình 4. Miền đo đạc của cảm biến âm thanh AE 
Có nhiều biện pháp để xác định vị trí phát tín 
hiệu AE, nhưng cơ bản hiện nay sử dụng hai 
biện pháp đơn giản (chủ yếu được áp dụng cho 
các kết cấu dầm) để xác định vị trí hư hại: theo 
phân vùng quan trắc, theo mặt phẳng. 
4.1. Xác định theo vùng quan trắc 
Hình 5 trình bày một sơ đồ lắp đặt các cảm 
biến âm thanh AE bên dưới một dầm bê tông cốt 
thép, các tín hiệu từ một điểm bất kỳ trong miền 
đo đạc của cảm biến số 3 sẽ đến cảm biến số 3 
nhanh hơn so với các cảm biến số 2 và số 4 
(trong thực tế, khi cảm biến số 3 thu nhận được 
tín hiệu đo đạc thì thiết bị sẽ tự động ngắt các 
cảm biến 1, 2, 4 và 5) như thế ta sẽ dễ dàng xác 
nhận được vị trí của hư hại nằm trong miền đo 
đạc của cảm biến 3. Kích thước của miền đo đạc 
này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các cảm biến 
“d” và đường kính “a” (Gołaski L., Goszczyńska 
B., Świt G., Trąmpczyński W., 2012). 
Hình 5. Các vùng quan trắc bao phủ trên toàn chiều dài của dầm 
4.2. Xác định theo mặt phẳng 
Vị trí của nguồn tín hiệu âm thanh AE nằm 
trên mặt phẳng vuông góc với đường thẳng 2-3 
nối giữa các cảm biến với khoảng cách là “a” 
(hình 6) có thể được xác định trên cơ sở chênh 
lệch của thời gian ∆t thu nhận tín hiệu của các 
cảm biến 2 và 3. Khi ta biết được vị trí và 
khoảng cách chính xác của các cảm biến 2 và 3, 
tốc độ của sóng âm thanh V và sự chênh lệch 
thời gian ∆t ta sẽ xác định chính xác được vị trí 
của nguồn âm thanh AE (Gołaski L., Goszczyńska 
B., Świt G., Trąmpczyński W., 2012). 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 98
Hình 6. Xác định nguồn âm thanh AE 
trên mặt phẳng 
5. QUY TRÌNH ĐO ĐẠC TRONG KIỂM 
ĐỊNH VÀ QUAN TRẮC 
Để có thế áp dụng một cách có hiệu quả 
phương pháp IADP vào kiểm định và quan trắc 
các công trình cầu yếu trong thực tế cần có một 
quy trình cho phép đo đạc và đánh giá một cách 
khách quan các hư hại diễn ra trong kết cấu, đặc 
biệt dưới tác động của tải trọng khai thác. Sơ đồ 
quy trình đo đạc cho các kết cấu bê tông cốt 
thép, có thể áp dụng đối với các công trình cầu 
yếu được thể hiện ở hình 7. 
Hình 7. Quy trình triển khai đo đạc và quan trắc 
bằng phương pháp sóng âm thanh IADP 
Sau quá trình phân tích các kết quả đo đạc 
đối với kết cấu bê tông cốt thép cho thấy sự cần 
thiết phải lắp đặt các cảm biến âm thanh AE cho 
dầm liên tục ở các vị trí chịu uốn – áp dụng 
phương pháp xác định theo mặt phẳng, trái lại 
đối với các vị trí trên gối – áp dụng phương 
pháp xác định theo vùng quan trắc, để có thể 
phân tích vùng chịu ảnh hưởng moment âm và 
xem xét sự ảnh hưởng của vùng chịu cắt. 
Trên cơ sở áp dụng biện pháp đo đạc quan 
trắc và phân tích trạng thái kết cấu công trình 
bằng phương pháp IADP kết hợp với quy trình 
kiểm tra, kiểm định cầu hiện nay ở Việt Nam, 
chúng ta có thể đề xuất một vài thay đổi để có 
thể song song triển khai công tác kiểm định 
bằng các phương pháp truyền thống. Đồng thời 
tích hợp các công tác kiểm định và quan trắc 
bằng IADP như hình 8. 
6. KẾT LUẬN 
Đo đạc và quan trắc bằng phương pháp 
IADP sử dụng sóng âm thanh AE đối với các 
kết cấu bê tông cốt thép cho phép chúng ta 
nhận dạng và xác định các quá trình hư hại 
xuất hiện bên trong kết cấu dưới tác động của 
các tổ hợp tải trọng khai thác. Đồng thời 
phương pháp này có thể được áp dụng như một 
phương pháp không phá hủy trong công tác 
kiểm định và đánh giá trạng thái các công trình 
cầu, đặc biệt là những cầu yếu nêu ở trên mà 
không cần phải hạn chế lưu thông trên cầu, 
không ảnh hưởng đến quá trình khai thác của 
công trình. 
Những tiêu chí và chỉ số dẫn đến hư hại công 
trình được xác định qua công tác đo đạc, nghiên 
cứu và phân tích bằng IADP cho phép hỗ trợ cơ 
quan chức năng trong việc quản lý và khai thác 
công trình cầu cũng như hạ tầng giao thông một 
cách hiệu quả. 
Sơ đồ quy trình đo đạc và nghiên cứu bằng 
IADP dành cho các công trình cầu nêu trong bài 
có thể được áp dụng trong công tác kiểm định 
chất lượng công trình cầu, phù hợp với điều 
kiện và tiêu chuẩn hiện nay của Việt Nam. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 99
Hình 8. Kiểm định công trình kết hợp với phương pháp IADP phục vụ công tác quản lý 
cơ sở hạ tầng giao thông 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 53 (6/2016) 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Lương Minh Chính, (2014). “Long term structural health monitoring system for cable stayed bridge in 
Vietnam” - Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, số 43 năm 2014. 
Lương Minh Chính, Goszczyńska B., Świt G. (2015). “Application of the acoustic emission method of 
identification and location of destructive processes to the monitoring of the technical state of pre-stressed 
concrete bridges” Hội nghị khoa học Công nghệ Giao thông vận tải lần thứ III, năm 2015. 
Báo cáo, (2012). Báo cáo Thủ tướng Chính phủ về chủ trương đầu tư các cầu yếu trên hệ thống quốc lộ của 
Bộ GTVT. Tháng 5 năm 2012. 
Hoła J., Schabowicz K., (2010). “State-of-the-art non-destructive methods for diagnostics testing of 
building structures – anticipated development trends”, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 
10 (3), s. 5–18, 2010. 
Goszczyńska B., (2014). “Analysis of the process of crack initiation and evolution in concrete with acoustic 
emission testing”, Archives of Civil and Mechanical Engineering 14, 2, s. 134–143, 2014. 
Świt G., (2011). “Analiza procesów destrukcyjnych w obiektach mostowych z belek strunobetonowych z 
wykorzystaniem zjawiska emisji akustycznej, Monografia, Politechnika Świętokrzyska, Kielce, 2011. 
Goszczyńska B., Świt G., Trąmpczyński W., (2013). “Monitoring of Active Destructive Processes as a 
Diagnostic Tool for the Structure Technical State Evaluation”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, 
Technical Sciences, ISSN 0239–7528, 61 (1), s. 97–108, 2013. 
Gołaski L., Goszczyńska B., Świt G., Trąmpczyński W., (2012). “System for the global monitoring and 
evaluation of damage processes developing within concrete structures under service loads”, The Baltic 
Journal of Road and Bridge Engineering 7 (4) s. 273–245, 2012. 
Abstract: 
INSPECTIONS OF REINFOCED STRUCTURES USING THE ACOUSTIC EMISSION 
METHOD IADP – TEST PROCEDURES 
The paper presents the metod for diagnosis and monitoring of bridge structures IADP 
(Identification of Active Damage Processes) based on the analysis of acoustic emission signals (AE) 
generated during the service load. The propose procedure for the diagnosis and monitoring of 
reinforced concrete structures is proposed, which can be the part of standard diagnosis procedure 
on the example bridge diagnosis in Vietnam. 
Keywords: diagnostis and monitoring, concrete bridge, damage process, acoustic emission. 
BBT nhận bài: 18/5/2016 
Phản biện xong: 09/6/2016 

File đính kèm:

  • pdfkiem_dinh_va_quan_trac_cau_be_tong_cot_thep_bang_phuong_phap.pdf