Thạc Sĩ Nghiên cứu đánh giá thực trạng vận hành từ đó đề xuất giải pháp quản lý chất lượng xây dựng công trì

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2014

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH VEN BIỂN 4
1.1. CÁC CÔNG TRÌNH VÙNG TRIỀU ĐƯỢC XÂY DỰNG TRÊN THẾ GIỚI
VÀ VIỆT NAM 4
1.1.1. Các công trình vùng triều trên Thế Giới: .4
1.1.2. Các công trình vùng triều ở Việt Nam: 6
1.2. AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ, KHAI THÁC VẬN HÀNH
CỐNG NGĂN MẶN VÙNG TRIỀU: .10
1.2.1. Đối với công trình: .10
1.2.2. Đối với người quản lý vận hành: 13
1.3. AN TOÀN CÁC CỐNG VÙNG TRIỀU LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG TÁC
KHẢO SÁT THIẾT KẾ, THI CÔNG: .14
1.3.1. Đối với công tác thiết kế: .14
1.3.2. Đối với công tác thi công: 21
1.4. AN TOÀN CÁC CỐNG VÙNG TRIỀU TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ
HẬU HIỆN NAY: 24
1.4.1. Biến đổi khí hậu: 24
1.4.2. An toàn cho các cống vùng triều trong điều kiện biến đổi khí hậu: 27
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1: 28
CHƯƠNG 2: CƠ CHẾ ĂN MÒN BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP DO NƯỚC
BIỂN, ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH .29
2.1. CƠ CHẾ ĂN MÒN BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TRONG MÔI
TRƯỜNG BIỂN: .29
2.1.1. Quá trình thấm ion Cl
-
vào bê tông gây ra ăn mòn, phá hủy cốt thép: .29
2.1.2. Quá trình thấm ion SO 4
2-
vào bê tông: .34
2.1.3. Quá trình cacbonat hóa làm giảm pH bê tông: .34
2.1.4. Quá trình khuếch tán oxy và hơi ẩm vào trong bê tông: .36
2.1.5. Quá trình mài mòn cơ học: .36
2.1.6. Quá trình xâm thực khác: .36
2.2. NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ CHUNG TÌNH HÌNH NGẬP MẶN VÀ THỰC
TRẠNG HƯ HỎNG, XUỐNG CẤP CÁC CỐNG VÙNG TRIỀU CÁC HUYỆN
VEN BIỂN TỈNH THÁI BÌNH: 37
2.2.1. Đặc điểm môi trường biển Việt Nam: 37
2.2.2. Tình trạng ăn mòn, phá hủy công trình bê tông cốt thép trong môi trường
nước biển Việt Nam: 41
2.2.3. Tổng quan về vùng nghiên cứu: .42
2.2.4. Tình hình ngập mặn các huyện ven biển tỉnh Thái Bình: 46
2.2.5. Hiện trạng hư hỏng xuống cấp của cống ngăn mặn vùng triều “ Cống Trà
Linh I” – Thái Thụy – Thái Bình: 48
2.2.6. Đánh giá chung về nguyên nhân gây ra hư hỏng, xuống cấp của các cống
vùng triều ven biển tỉnh Thái Bình: 51
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2: 52
CHƯƠNG 3: XÁC LẬP ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT ĐỂ QUẢN LÝ, THI CÔNG VÀ
VẬN HÀNH CỐNG VÙNG TRIỀU ÁP DỤNG CHO “CỐNG TRÀ LINH I” VÀ CÁC
CỐNG VÙNG TRIỀU TỈNH THÁI BÌNH 54 3.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH CỐNG NGĂN MẶN VÙNG TRIỀU “ CỐNG
TRÀ LINH I”: 54
3.2. LỰA CHỌN CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ CỐNG: 55
3.2.1. Cấp công trình: .55
3.2.2. Các chỉ tiêu thiết kế: .55
3.3. KIỂM TRA VÀ QUẢN LÝ HỒ SƠ THIẾT KẾ: .59
3.3.1. Tính toán thủy công: .59
3.3.2. Đối với vật liệu dùng sản xuất bê tông và bê tông cốt thép: 66
3.3.3. Đối với bê tông & bê tông cốt thép: .69
3.4. GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG THI CÔNG CỐNG: .74
3.4.1. Công tác cốt pha – đà giáo: 74
3.4.2. Công tác cốt thép: .75
3.4.3. Công tác bê tông: 75
3.5. CÔNG TÁC NGHIỆM THU: .84
3.6. ÁP DỤNG CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN BỔ SUNG: 84
3.7. CÔNG TÁC KIỂM TRA TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH CỐNG “ TRÀ
LINH I”: .85
3.7.1. Nguyên tắc công tác kiểm tra: .86
3.7.2. Quy định về công tác kiểm tra: 86
3.7.3. Yêu cầu công tác kiểm tra: .87
3.7.4. Nội dung công tác kiểm tra: .87
3.7.5. Ghi chép và lưu trữ các tài liệu kiểm tra: .89
3.8. CÔNG TÁC QUAN TRẮC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH “ CỐNG TRÀ
LINH I”: .89
3.8.1. Quy định về công tác quan trắc: .89
3.9. QUY TRÌNH VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH “ CỐNG TRÀ LINH I”: .93
3.9.1. Những quy định chung về quy trình vận hành: 94
3.9.2. Quy trình vận hành đối với cống Trà Linh I: .96
3.10. TU SỬA VÀ BẢO DƯỠNG CỐNG: .97
3.10.1. Nguyên tắc chung: 97
3.10.2. Nội dung tu sửa, bảo dưỡng thường xuyên: .98
3.10.3. Nội dung tu sửa bảo dưỡng theo định kỳ: 98
3.10.4. Bảo vệ cống: .100
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3: 101
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 101
KẾT LUẬN: .101
KIẾN NGHỊ: 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO .104







DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1:Ăn mòn BTCT cống qua đê biển Hải Phòng. 6
Hình 1.2: Ăn mòn và phá hủy BTCT cầu Diễn Kim – Nghệ An 7
Hình 1.3: Ăn mòn, phá hủy BTCT cảng Cửa Cấm – Hải Phòng. 8
Hình 1.4: Ăn mòn BTCT cảng Thương Vụ–Vũng Tàu 9
Hình 1.5: Ăn mòn BTCT cầu cảng Hòn Gai – Quảng Ninh. 10
Hình 1.6: Cách đặt các con kê “ Trích từ TCXDVN 327:2004” 22
Hình 1.7: Phục hồi lớp BT bảo vệ ở các đầu bu lông gông ván khuôn .23

Hình 2.1: Giản đồ “Điện thế- Độ pH” của CT khi không có Cl
-
.31
Hình 2.2: Giản đồ “Điện thế- Độ pH” của CT khi có Cl
-
.32
Hình 2.3: Cơ chế ăn mòn BT&BTCT bởi ion Cl
-
. 34
Hình 2.4: Cơ chế ăn mòn BT&BTCT bởi cacbonnat hóa .35
Hình 2.5: Ranh giới môi trường biển Việt Nam .37
Hình 2.6: Lớp BT bảo vệ bong tróc lộ cốt thép han, gỉ - cống Trà Linh - Thái Bình .48
Hình 2.7: Lớp sơn bảo vệ van thép và mô tơ bị bong tróc sơn, ốc vít han gỉ 49
Hình 2.8: Hà bám dày đặc trên hệ thống kéo cánh van thép 50
Hình 2.9: Các tấm bê tông chắn phai mới được lắp dựng lại sau trận bão. 50

Hình 3.1: Cống Trà Linh I – Thái Thụy – Thái Bình 54
Hình 3.2: Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép .


























DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các yêu cầu tối thiểu về thiết kế bảo vệ kết cấu chống ăn mòn trong môi trường
biển “ Trích từ TCXDVN 327:2004” 14
Bảng 1. 2: Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu làm bê tông và bê tông cốt thép đạt tính năng
chống ăn mòn trong môi trường biển “ Trích từ TCXDVN 327:2004” .18

Bảng 2.1: Thành phần hóa của nước biển Việt Nam và thế giới 38
Bảng 2.2: Độ mặn nước biển tầng mặt vùng biển Việt Nam, % .38
Bảng 2.3: Phân loại mức độ xâm thực của môi trường biển đối với BT&BTCT. 40
Bảng 2.4: Chu kỳ triều thiết kế (18-28/9/1983) cm 46

Bảng 3.1: Cấp chống nứt ứng với loại cốt thép được dùng và giá trị của bề rộng khe nứt
giới hạn (mm) 60
Bảng 3.2: Giới hạn độ võng .63
Bảng 3.3: Khoảng cách lớn nhất giữa các khe nhiệt độ - co giãn cho phép không cần tính
toán,m 65
Bảng 3.4: Yêu cầu kỹ thuật vật liệu làm BT và BTCT về chống ăn mòn trong môi trường
biển “ Trích từ TCXDVN 327:2004” 66
Bảng 3.5: Yêu cầu về N/X tối đa và R b tối thiểu vùng xâm thực 70
Bảng 3.6: Yêu cầu về Mác bê tông vùng xâm thực .70
Bảng 3.7: Độ chống thấm nước tối thiểu của bê tông vùng xâm thực 71
Bảng 3.8: Yêu cầu về độ thấm ion clo trong bê tông vùng xâm thực. 72
Bảng 3.9: Chiều dày lớp bê tông bảo vệ tối thiểu cho kết cấu BTCT trong môi trường
biển 73
Bảng 3.10: Hàm lượng xi măng tối thiểu cho kết cấu BT&BTCT trong môi trường biển.
.74
Bảng 3.11: Sai lệch cho phép khi cân đong thành phần của bê tông 76
Bảng 3.12: Thời gian trộn hỗn hợp bê tông (phút) .76
Bảng 3.13: Góc nghiêng giới hạn của băng chuyền (độ) 78
Bảng 3.14: Thời gian bảo dưỡng ẩm ( trích TCXDVN 391:2007) .82

















DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT

Ký hiệu Tên đầy đủ
ĐBSH
Đồng bằng sông Hồng
BT & BTCT
Bê tông và bê tông cốt thép
BTCT
Bê tông cốt thép
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TCXDVN
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
ĐBSCL
Đồng bằng sông cửu long
QLKT
Quản lý khai thác
CTTL
Công trình thủy lợi
BĐKH
Biến đổi khí hậu
PTNT
Phát triển nông thôn
TCN
Tiêu chuẩn nghành
PCLB
Phòng chống lụt bão
QLN&CT
Quản lý nước và công trình
QLDA
Quản lý dự án
NĐ-CP
Nghị định chính phủ 1

MỞ ĐẦU
Biến đổi khí hậu đang làm cho các đại dương ấm lên. Theo quan trắc trong thời
gian từ năm 1961 đến năm 2003 nhiệt độ đại dương toàn cầu tăng bình quân 0,10

o
C, trong đó tốc độ tăng trong thập kỷ từ 1993 đến 2003 cao hơn mức bình quân.
Nhiệt độ tăng làm cho tăng dung tích nước vốn có của các đại dương đồng thời làm
cho băng tan từ các vùng cực Bắc và Nam cực, từ các khối băng tiềm tàng trên các
núi cao. Hệ quả của hiện tượng này bao gồm rất nhiều các vấn đề liên quan đến sự
thay đổi của các dòng hải lưu, thay đổi sinh hóa của đại dương, độ mặn, hệ sinh
thái . và nước biển dâng. Kết quả quan trắc bằng thiết bị vệ tinh cho thấy trong thập
niên 1993-2003 tốc độ nước biển dâng bình quân khoảng 3,1±0,7 mm/năm. Theo
báo cáo của IPCC, 2007 với kịch bản biến đổi khí hậu A1B mực nước biển dâng
vào năm 2090 so với năm 1990 bình quân từ 22 đến 44 cm, với tốc độ khoảng
4mm/năm.
Ở Việt Nam, ước tính sẽ có 1/5 diện tích bị ngập mặn nếu mực nước biển dâng
lên 1m. Những vùng sẽ bị chịu ảnh hưởng mạnh của nước biển dâng là vùng đồng
bằng sông Cửu Long, đồng bằng châu thổ Sông Hồng và dải đồng bằng ven biển
Miền Trung. Diện tích ngập lụt là 40.000 km
2
, 1.700Km
2
vùng đất ngập nước cũng
bị đe dọa và 17 triệu người cùng gánh chịu hậu quả của lũ lụt, kéo theo những thảm
họa như mặn xâm nhập sâu vào trong lòng đất, mưa cực đoan .dẫn tới tình trạng
thiếu nước ngọt, mất mùa liên tục xảy ra đe dọa đến vấn đề an ninh lương thực quốc
gia.
Thái Bình nói riêng, là tỉnh có trên 50 km bờ biển đáp ứng nhu cầu nuôi trồng
thủy sản, sản xuất muối và du lịch biển. Hàng năm, toàn tỉnh Thái Bình vẫn còn
khoảng 10-20 nghìn ha vụ xuân bị hạn thường xuyên do mực nước nguồn xuống
thấp, lưu lượng qua các cống tưới giảm nhiều so với thiết kế. Vụ xuân các năm
1994, 2004, 2005, 2007, 2008 mực nước trên sông Hồng xuống rất thấp, mặn xâm
nhập sâu, toàn tỉnh có khoảng 30 nghìn ha khó khăn về nguồn nước tưới nhất là giai
đoạn đổ ải chưa kể diện tích nuôi trồng thủy sản ven biển khoảng 10.000 ha. Hiện 2

nay, quá trình nhiễm mặn vào những khu vực nội đồng đã có những ảnh hưởng to
lớn thấy rõ đến đời sống, sản xuất của người dân địa phương. Các hiện tượng như
sự nhiễm mặn các giếng nước ăn, làm chết cây cối trong vườn, làm giảm năng suất
lúa, hoa màu , điển hình ở xã Thái Đô, Thái Thượng, Thái Ninh huyện Thái Thụy
và xã Nam Cường huyện Tiền Hải và một số nơi khác đã thể hiện mức độ lan rộng
và tác động theo chiều hướng tiêu cực của quá trình nhiễm mặn vào nội đồng. Mặt
khác, nhiều công trình cửa sông, ven biển xuống cấp nghiêm trọng do sự tác động
của nước mặn, sóng biển .dẫn đến xói lở, hư hỏng nặng .
Trước thực trạng nêu trên, vấn đề: Nghiên cứu đánh giá thực trạng vận hành
từ đó đề xuất giải pháp quản lý chất lượng xây dựng công trình ngăn mặn vùng
triều “ cống Trà Linh I" Thái Thụy - Thái Bình. Là vấn đề rất quan trọng và thiết
thực nhằm xây dựng các giải pháp quản lý chất lượng để vừa có thể tiếp tục phát
triển các nghành sản xuất kinh tế mũi nhọn của địa phương với hiệu quả kinh tế cao,
đồng thời khắc phục, hạn chế các tác động tiêu cực của quá trình nhiễm mặn cũng
như để đảm bảo được sự phát triển bền vững chung của cả vùng lãnh thổ rộng lớn
ven biển tỉnh Thái Bình.
2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu:
Phân tích nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng của cống vùng triều để có giải
pháp chủ động phòng ngừa, quản lý chất lượng công trình trong giai đoạn thiết kế,
thi công
3.Nội dung của luận văn:
Phân tích nguyên nhân sự cố và đánh giá chất lượng các công trình ngăn mặn
vùng ven biển.
Quản lý chất lượng công tác tư vấn thiết kế và thi công cống vùng triều để bảo
đảm chất lượng các cống vùng triều.
4. Phương pháp nghiên cứu:
Luận văn chủ yếu sử dụng kết hợp các phương pháp: 3

- Phương pháp nghiên cứu tổng quan;
- Phương pháp thu thập phân tích tài liệu;
- Phương pháp chuyên gia, hội thảo;
- Phương pháp quan sát trực tiếp;
- Phương pháp nhân quả;
- Phương pháp kế thừa những kết quả đã tổng kết, nghiên cứu.
5. Các kết quả dự kiến đạt được:
Hệ thống được các nguyên nhân gây ra sự cố, hư hỏng các công trình ngăn mặn
vùng triều.
Đề xuất các giải pháp quản lý và áp dụng tiến bộ khoa học trong công tác khảo
sát, thiết kế và thi công các cống vùng triều.