Ponte de betão armado

1 Visão geral do projeto

A construção da Via Expressa Yunnan Jishi começou em Dezembro de 1999 e foi aberta ao tráfego em Novembro de 2004. Até ao momento, a Via Expressa Jishi está em funcionamento há cerca de 10 anos, e toda a linha não sofreu grandes reparações.

2 Situação da doença

Com o desenvolvimento contínuo da economia local, a pressão do trânsito aumenta de dia para dia, especialmente com o aumento de veículos pesados e sobrecarregados, resultando na redução da capacidade de carga e do tráfego de algumas pontes na via rápida. Alguns componentes da ponte também foram danificados em diferentes graus, sendo necessário reparar e reforçar alguns deles.

3 Plano de reforço

Dificuldades do projeto:

Uma delas é que o vão da ponte é relativamente grande, com um vão de 40 m e um único laminado de fibra de carbono com 35 m de comprimento.

Em segundo lugar, o valor da tensão de tração é grande, a tensão de tração simples é de 1200 MPa e o valor da força de tração é de 24 t.

Cole o laminado de fibra de carbono pré-esforçado CFPP na parte inferior da viga, com um espaçamento de 30 cm e 12 camadas dispostas horizontalmente. O tamanho da placa de carbono é de 35000 mm x 100 mm x 2,0 mm, a tensão de tração máxima é maior ou igual a 2400 kN e a resistência à tração máxima é de 480 kN. A tensão de tração deste projeto é de 1200 MPa e a força de tração é de 240 kN.

O projeto de reforço contínuo das vigas da Jishi Highway teve início em setembro de 2015 e foi concluído. Após uma cuidadosa inspeção estrutural e testes de resistência, verificou-se que a estrutura cumpre os requisitos de resistência e se encontra em boas condições.

4 Tecnologia de construção de laminado de fibra de carbono de reforço

4.1 Tratamento de substrato

Para potenciar o efeito do projeto de reforço da ponte e conseguir a melhoria da taxa de utilização efetiva do laminado de fibra de carbono, a primeira etapa é o tratamento do substrato. As partes danificadas da ponte devem ser reparadas antes do início do projeto de reforço. A carbonização e as partes danificadas devem ser removidas, as lacunas devem ser reparadas e algumas barras de aço corroídas devem ser limpas para tornar a estrutura da ponte mais completa. As partes danificadas e salientes devem ser polidas para tornar a superfície lisa. Utilize uma rebarbadora para polir os cantos. O raio do chanfro deve ser superior a 30 mm para deixar a superfície limpa e organizada. Após um período de tempo, quando o tabuleiro da ponte estiver completamente seco e cumprir os requisitos de construção, poderá ser realizado o processo de reforço subsequente.

4.2 Aplicar primário

O processo de aplicação do primário é particularmente importante na construção de reforços de pontes. Através deste processo, o revestimento pode penetrar na estrutura da ponte, o que proporciona conveniência para a posterior colagem do laminado de fibra de carbono, além de potenciar o efeito de cura. De salientar que a preparação dos revestimentos deve ser realizada com base nas necessidades reais da construção, e a proporção da mistura do agente principal e do agente de cura deve ser determinada de acordo com os requisitos específicos da pintura. A agitação deve ser suficiente para garantir que a tinta fica uniformemente misturada. Dadas as características de fácil cura do primário, o revestimento deve ser aplicado imediatamente após a conclusão da preparação e o mais rapidamente possível para evitar este problema.

4.3 Laminado de fibra de carbono em pasta

Determine a quantidade de laminado de fibra de carbono a utilizar de acordo com o tamanho da área de reforço da ponte. Primeiro, corte o laminado de fibra de carbono. Em circunstâncias normais, para garantir o efeito de amassadura, o comprimento do laminado de fibra de carbono deve ser inferior a 2 m. Toque e confirme a secagem do primário na superfície da construção com os dedos. Coloque o agente principal da resina epóxi e o agente de cura no cilindro de mistura de acordo com a proporção de mistura especificada e misture-os uniformemente durante cerca de 2 minutos para garantir que estão totalmente misturados. Utilize um rolo de pincel para aplicar a resina epóxi uniformemente sobre o primário. A rugosidade da superfície da construção determina a quantidade de pincelada. Após a colagem do laminado de fibra de carbono na superfície do revestimento de resina, utilize um rolo de pincel e um rodo para o empurrar para baixo na direção da fibra, de modo a satisfazer os requisitos de remoção do excesso de bolhas de ar e de impregnação da resina. Na direção do comprimento da fibra, deve existir pelo menos 10 cm de comprimento de sobreposição. Por outro lado, a direção curta não tem de permanecer. Após a colagem do laminado de fibra de carbono, deixe atuar durante 30 minutos. Se durante este período ocorrer alguma situação como flutuação ou desconexão, a superfície deve ser alisada ou reparada com um rolo ou rodo a tempo para garantir o melhor efeito de construção. De salientar que, ao colar o laminado de fibra de carbono, a construção deve ser realizada num ambiente com ar desobstruído, sem fogo e fumo, e a equipa de construção deve utilizar equipamento de proteção durante a construção.

4.4 Revestimento de superfície

Para estruturas ou componentes com requisitos de decoração de aparência, a superfície da fibra de carbono após a pasta pode ser pintada com tinta à base de epóxi ou tinta convencional após jato de areia.

5 Conclusão

O laminado de fibra de carbono tem um peso leve, uma elevada resistência à tracção e uma boa ductilidade. Pode reparar diversas estruturas sem afetar a aparência e a beleza da estrutura da ponte. A construção com reforço de laminado de fibra de carbono é simples e eficiente. Mesmo que o preço de mercado do laminado de fibra de carbono seja mais elevado do que o dos outros materiais, o custo total dos outros materiais é, na realidade, reduzido em grande medida. Evita os procedimentos complicados, como erguer a cofragem, suportar, verter betão, montar e desmontar acessórios, curar e desmontar cofragens, exigidos pelas medidas tradicionais, como o reforço de betão e o reforço de chapa de aço. E não ocupa muito espaço, mesmo a grandes altitudes, bastando uma simples plataforma de trabalho. Por conseguinte, o custo total da utilização de laminado de fibra de carbono para reforçar a ponte é inferior ao método tradicional de reparação. Além disso, o reforço de laminado de fibra de carbono tem uma boa durabilidade e resistência à corrosão, e nem sequer requer tratamento anticorrosivo. No entanto, o reforço de chapa de aço não consegue eliminar o processo de prevenção da corrosão e da ferrugem. Uma vez que o design do reforço com laminado de fibra de carbono reduz o espaço ocupado, encurta o período de construção e é simples e eficiente, o impacto da construção do reforço no ambiente circundante pode ser significativamente reduzido. A tecnologia de reforço com laminado de fibra de carbono satisfaz as necessidades dos projetos de reforço de pontes e tem amplas perspetivas de aplicação.