Quan trắc công trình là gì? Quy định về quan trắc công trình xây dựng?

1. Quan trắc công trình là gì?

Tại Khoản 7, Điều 2, Nghị định số 06/2021/NĐ-CP giải thích từ ngữ khái niệm này như sau:

“Quan trắc công trình là hoạt động theo dõi, đo đạc, ghi nhận sự biến đổi về hình học, biến dạng, chuyển dịch và các thông số kỹ thuật khác của công trình và môi trường xung quanh theo thời gian.”

Hiểu đơn giản, quan trắc công trình bao gồm nhiều hoạt động khác nhau như theo dõi, đo đạc, ghi nhận các sự biến đổi, biến dạng, dịch chuyển… của công trình và môi trường. Quá trình này được thực hiện trong thời gian dài hoặc một khoảng thời gian nhất định để thu được các thông số mang tính tương đối.

Để tiến hành quan trắc công trình có thể thực hiện các phương pháp như quan trắc độ lún, quan trắc nghiêng hoặc ngang. Cụ thể:

– Kiểm tra, xác định độ lún: Các thông số về độ lún bao gồm lún lệch, tốc độ lún của công trình. Chúng được so sánh với giới hạn lún đã được tính toán bằng thiết bị chuyên dụng trong thi công xây dựng.

– Đánh giá khả năng làm việc của nền móng công trình.

– Đánh giá mức độ hiện trạng trong tương lai (sau khi sử dụng).

– Xác định độ độ lún và chuyển dịch trung bình của công trình. Đánh giá xem chúng có nằm trong giới hạn cho phép tương ứng hay không.

Các công trình có nguy cơ hoặc dấu hiệu bất thường như lún, nứt hay nghiêng… phải được quan trắc. Trong đó, hệ kết cấu chịu lực cần được kiểm tra cần thận bởi nếu chúng bị hư hỏng, khả năng  gây sụp đổ công trình là rất lớn:

– Dàn mái không gian

– Khán đài sân vận động

– Ống khói

– Si lô

– Hệ khung chịu lực chính của công trình

– Các bộ phận khác

Nội dung của quá trình quan trắc công trình bao gồm:

– Các vị trí quan trắc

– Thông số quan trắc

– Thời gian quan trắc

– Số lượng chu kỳ đo

– Giá trị giới hạn

– Các nội dung cần thiết khác.

– Quan trắc công trình trong tiếng Anh là Construction Monitoring.

– Khái niệm quan trắc công trình trong tiếng anh được định nghĩa là:

Construction monitoring is the activity of monitoring, measuring, recording changes in geometry, deformation, displacement and other technical parameters of the building and its surroundings over time.

2. Quy định về quan trắc công trình phục vụ bảo trì công trình xây dựng:

Khoản 6, Nghị định 06/2020/NĐ-CP quy định như sau:

– Quan trắc công trình phục vụ công tác bảo trì phải được thực hiện trong các trường hợp sau:

+ Các công trình quan trọng quốc gia, công trình khi xảy ra sự cố có thể dẫn tới thảm họa

+ Công trình có dấu hiệu lún, nghiêng, nứt và các dấu hiệu bất thường khác có khả năng gây sập đổ công trình

+ Theo yêu cầu của chủ đầu tư, chủ sở hữu hoặc người quản lý sử dụng

Bộ Xây dựng, Bộ quản lý công trình xây dựng chuyên ngành quy định về danh mục các công trình bắt buộc phải quan trắc trong quá trình khai thác sử dụng.

– Trường hợp công trình có nhiều chủ sở hữu thì ngoài việc chịu trách nhiệm bảo trì phần công trình thuộc sở hữu riêng của mình, các chủ sở hữu có trách nhiệm bảo trì cả phần công trình thuộc sở hữu chung theo quy định của pháp luật có liên quan.

– Đối với các công trình chưa bàn giao được cho chủ sở hữu hoặc người quản lý, sử dụng công trình, chủ đầu tư có trách nhiệm lập kế hoạch bảo trì công trình xây dựng và thực hiện việc bảo trì công trình xây dựng theo các nội dung quy định.

3. Quy định về Quan trắc biến dạng công trình:

– Quan trắc biến dạng công trình là công tác rất quan trọng và rất cần thiết để đánh giá khả năng làm việc hiệu quả và độ ổn định của chất lượng nền móng so với các giá trị đã được tính toán theo thiết kế nhằm đảm bảo công trình vận hành tối ưu và an toàn nhất đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng làm việc một cách hiệu quả và bền vững theo thời gian.

– Các phương pháp quan trắc biến dạng công trình

Quan trắc biến dạng công trình bao gồm các phương pháp thực hiện sau:

+ Quan trắc lún
+ Quan trắc ngang
+ Quan trắc nghiêng

– Vai trò của công tác quan trắc biến dạng công trình

Quan trắc biến dạng công trình có vai trò đặc biệt quan trọng cho một dự án xây dựng sau khi hoàn tất thi công và chuẩn bị đưa vào sử dụng – Các số liệu quan trắc và các biểu hiện bên ngoài chứng minh khả năng hoạt động ổn định và bình thường của các kết cấu trên công trình là điều kiện tiên quyết để Chủ đầu tư được cấp giấy chứng nhận công trình đủ điều kiện đảm bảo an toàn chịu lực.

– Trách nhiệm của các cơ quan nhà nước trong công tác quan trắc biến dạng công trình

a) Đối với UBND các tỉnh, TP:

Kiểm tra hệ thống quan trắc biến dạng của công trình và công trình lân cận. Yêu cầu chủ đầu tư và nhà thầu thực hiện nghiêm túc yêu cầu này khi thấy không thực hiện đầy đủ.

b) Đối với Chủ Đầu tư xây dựng công trình:

Yêu cầu nhà thầu lập hệ thống quan trắc biến dạng công trình và công trình lân cận trong quá trình thi công xây dựng

c) Đối với Nhà thầu tham gia hoạt động xây dựng:

Nhà thầu thi công xây dựng lập hệ thống quan trắc biến dạng công trình và công trình lân cận. Khi có dấu hiệu bất thường phải tạm dừng thi công và báo cho chủ đầu tư để tìm biện pháp xử lý, nếu cố tình không thông báo để gây ra sự cố thì phải hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Các phương pháp quan trắc lún phổ biến

– Phương pháp đo cao hình học

– Phương pháp đo cao lượng giác

– Phương pháp đo cao thủy tĩnh

– Phương pháp chụp ảnh

Phương pháp quan trắc đo độ lún của nhà và công trình được sử dụng phổ biến là phương pháp đo cao hình học. Quy trình kỹ thuật để đo và xác định độ lún theo phương pháp này đã được nêu trong TCVN 9360:2012.

Các phương pháp quan trắc lún đo chuyển dịch ngang của công trình

Để đo chuyển dịch ngang nhà và công trình có thể sử dụng riêng biệt một trong các phương pháp quan trắc lún công trình sau hoặc sử dụng kết hợp một số phương pháp sau:

+ Phương pháp hướng chuẩn

+ Phương pháp đo góc – cạnh

– Đo chuyển dịch ngang theo phương pháp hướng chuẩn thực chất là đo khoảng cách từ các điểm kiểm tra đến mặt phẳng thẳng đứng (hướng chuẩn) tại các thời điểm khác nhau bằng phương pháp đo góc nhỏ hoặc phương pháp bảng ngắm di động.

– Trong trường hợp không thể thành lập được hướng chuẩn để quan trắc chuyển dịch ngang cần sử dụng một số phương pháp sau:

+ Phương pháp giao hội góc, giao hội cạnh hoặc giao hội góc – cạnh;

+ Phương pháp tam giác;

+ Phương pháp đường chuyền đa giác.

+ Sai số giới hạn cho phép khi đo chuyển dịch ngang được quy định như sau: ± 1 mm đối với công trình xây dựng trên nền đá gốc; ± 3 mm đối với công trình xây dựng trên nền đất cát, đất sét và các loại đất đá chịu nén khác; ± 5 mm đối với các loại đập đất đá chịu áp lực cao; ± 10 mm đối với công trình xây dựng trên nền đất đắp, đất bùn chịu nén kém và ± 15 mm đối với công trình bằng đất đắp.

– Yêu cầu độ chính xác khi đo chuyển dịch ngang đối với các công trình đặc biệt được tính toán riêng trên cơ sơ thiết kế kỹ thuật và công nghệ của từng công trình;

– Trong trường hợp chưa xác định trước được hướng chuyển dịch của công trình thì phải quan trắc theo hai hướng vuông góc với nhau.

Phương pháp quan trắc lún đo độ nghiêng công trình

– Độ chính xác cần thiết khi đo độ nghiêng công trình phụ thuộc vào loại công trình, chiều cao, chiều dài của công trình. Sai số cho phép đo độ nghiêng của các công trình không được vượt quá quy định sau đây:

+ Đối với nền bệ móng lớn, máy liên hợp: 0,000 01 x L

+ Đối với tường của các công trình công nghiệp và dân dụng : 0,000 1 x H;

+ Đối với ống khói, tháp, cột cao:0,000 5 x H.

trong đó:

L là chiều dài của nền bệ;

H là chiều cao của công trình.

– Tùy theo điều kiện cụ thể của khu vực, chiều cao của công trình và độ chính xác cần thiết để lựa chọn các phương pháp đo độ nghiêng sau đây:

+ Phương pháp tọa độ

+ Phương pháp đo góc ngang

+ Phương pháp đo góc nhỏ

+ Phương pháp chiếu đứng

+ Phương pháp đo khoảng thiên đỉnh nhỏ.

Quan trắc lún đo vết nứt công trình

– Việc đo có hệ thống sự phát triển của các vết nứt ngay từ khi chúng xuất hiện trên kết cấu nhà và công trình nhằm đánh giá các đặc trưng về biến dạng và mức độ nguy hiểm đối với quá trình sử dụng công trình.

– Khi đo vết nứt theo chiều dài cần tiến hành theo các chu kỳ cố định, đánh dấu vị trí và ngày quan trắc.

– Khi đo vết nứt theo chiều rộng cần phải sử dụng các dụng cụ hoặc thiết bị chuyên dùng, đánh dấu vị trí và ngày quan trắc lún công trình của các chu kỳ.

– Khi chiều rộng của vết nứt lớn hơn 1 mm cần phải đo chiều sâu của nó.

4. Quy định về quan trắc công trình trong quá trình khai thác, sử dụng:

1. Trong quá trình khai thác, sử dụng, các công trình theo qui định các công trình có dấu hiệu lún, nứt, nghiêng và các dấu hiệu bất thường khác có khả năng gây sập đổ công trình bắt buộc phải được quan trắc.

Các bộ phận công trình cần được quan trắc là hệ kết cấu chịu lực chính của công trình mà khi bị hư hỏng có thể dẫn đến sập đổ công trình (ví dụ: dàn mái không gian, hệ khung chịu lực chính của công trình, khán đài sân vận động, ống khói, si lô,…).

2. Nội dung quan trắc đối bao gồm: các vị trí quan trắc, thông số quan trắc và giá trị giới hạn của các thông số này (ví dụ: biến dạng nghiêng, lún, nứt, võng,…), thời gian quan trắc, số lượng chu kì đo và các nội dung cần thiết khác.

3. Yêu cầu chung đối với công tác quan trắc công trình trong quá trình khai thác, sử dụng:

a) Nhà thầu quan trắc lập phương án quan trắc phù hợp với các nội dung theo qui định; trong đó qui định về phương pháp đo, thiết bị đo, sơ đồ bố trí và cấu tạo các mốc quan trắc, tổ chức thực hiện, phương pháp xử lí số liệu đo và các nội dung cần thiết khác trình người có trách nhiệm bảo trì công trình phê duyệt;

b) Nhà thầu quan trắc phải thực hiện quan trắc theo phương án quan trắc được phê duyệt và báo cáo người có trách nhiệm bảo trì về kết quả quan trắc, các số liệu quan trắc phải được so sánh, đánh giá với giá trị giới hạn do nhà thầu thiết kế xây dựng công trình qui định hoặc quy chuẩn kĩ thuật, tiêu chuẩn áp dụng có liên quan.

Trường hợp số liệu quan trắc vượt giá trị giới hạn cho phép hoặc có dấu hiệu bất thường khác thì người có trách nhiệm bảo trì phải tổ chức đánh giá an toàn chịu lực, an toàn vận hành công trình trong quá trình khai thác, sử dụng và có biện pháp xử lí kịp thời.

Như vậy, quan trắc công trình là một trong những quá trình quan trọng không thể thiếu ở bất kỳ giai đoạn nào của xây dựng công trình. Nhờ đó, chúng ta mới có được những thông tin của sự an toàn công trình.