Ponte de viga reforçada

1. Visão geral do projeto

A Ponte Longyu está localizada em Jinan, na Rodovia Circular de Jinan, e a sua largura de tabuleiro varia entre 28 m e 37 m. A estrutura superior é composta por vigas caixão contínuas de betão armado de (7 × 22) + (5 × 22) + (5 × 22) m, com uma altura de 1,3 m.

2. Há uma doença na ponte

2.1 Fissuras na parte inferior da viga

A ponte apresenta pequenas fissuras na parte inferior da viga caixão. A largura das fissuras é de até 0,1 mm e distribuem-se principalmente no vão de 1/3, vão central e 2/3 de cada furo. O comprimento das fissuras é de cerca de 35 a 120 cm, e algumas são maiores. Mesmo atravessando.

2.2 Fissuras na alma do vão médio

Existem múltiplas fissuras verticais a 2-5 m de cada furo nas vigas superior e inferior da ponte. A largura das fissuras é geralmente de 0,15-0,2 mm, e o ponto mais largo é de 0,35 mm. A maioria das fissuras foi perfurada verticalmente.

3. Análise preliminar das verificações estruturais e causas das fissuras

A parte superior da Ponte Longyu é uma estrutura comum de betão armado. No caso da combinação I, o valor calculado da maior fissura na zona de momento fletor negativo no topo do pilar é de 0,13 mm, e o valor calculado da maior fissura na zona de momento fletor positivo a meio do vão é de 0,15 mm. No caso da combinação II, o valor calculado da maior fissura na zona de momento fletor negativo no topo do pilar é de 0,14 mm, e o valor calculado da maior fissura na zona de momento fletor positivo a meio do vão é de 0,18 mm.

4. Plano de tratamento

De acordo com a investigação no local, foi adotado o seguinte plano de tratamento: tratamento de injeção de fissuras para as fissuras da placa inferior da viga caixão moldada no local, alma e chapa lateral com largura ≥ 0,15 mm. Para fissuras com uma largura < 0,15 mm, a superfície é selada. Para fissuras com uma largura ﹥ 0,2 mm, para além do tratamento de injeção de fissuras, são utilizadas duas camadas de tecido de fibra de carbono para reforço. O tecido de fibra de carbono deve cobrir completamente a área da fissura, deixando o comprimento de ancoragem.

5. Construção de pontes reforçadas com tecido de fibra de carbono

5.1 Vantagens do reforço de pontes com tecido de fibra de carbono

5.1.1. Nenhum aumento na carga morta e no tamanho da secção

O peso do tecido de fibra de carbono é de apenas 200-300 g/m² e a espessura do projeto é de 0,111-0,167 mm. Além disso, o peso próprio dos materiais de ligação da série de resina epóxi é também muito ligeiro, e o impacto no peso de toda a estrutura e na folga sob a ponte é insignificante. Ao mesmo tempo, o tecido de fibra de carbono pode ser colado em várias camadas. De acordo com os requisitos de reforço, o tecido de fibra de carbono pode ser sobreposto e colado numa única peça para satisfazer totalmente os requisitos de reforço.

5.1.2. Pode ser adaptado a diferentes formatos de componentes e é muito prático de moldar.

Devido à conformabilidade extremamente forte do tecido de fibra de carbono, este pode ser construído conforme a vontade, de acordo com a mudança do formato da estrutura, reduzindo assim a dificuldade da construção, diminuindo os custos de construção, encurtando o período de construção e gerando enormes benefícios sociais e económicos.

5.1.3, construção simples

O método é simples no processo, não requer equipamentos de grande escala, modelos, acessórios e suportes, e é simples e fácil de operar, pelo que a superfície de trabalho necessária durante a construção é pequena.

5.1.4. Utilizar tecido de fibra de carbono para reforço e reforço, sem provocar novos danos na estrutura original.

O sistema de reforço de tecido de fibra de carbono utiliza materiais de ligação em série de resina epóxi para a colagem, sem necessidade de instalação de chumbadores e escavação de betão. Assim, não causará novos danos na estrutura danificada e poderá evitar conflitos com as barras de aço originais e os cabos pré-esforçados na estrutura durante a perfuração, o que poderá causar novos problemas.

5.1.5. Pode efetivamente fechar as fissuras do betão

A manta de fibra de carbono (folha) é colada à superfície do betão, o que não só fecha as fissuras no betão, como também restringe a geração e expansão de fissuras na estrutura de betão devido às suas características de alta resistência e alto módulo, alterando a forma das fissuras e transformando fissuras amplas e profundas em microfissuras dispersas, melhorando assim a rigidez geral dos componentes do betão.

5.1.6. O tecido (folha) de fibra de carbono apresenta uma excelente resistência química. O tecido (folha) de fibra de carbono é um material compósito quase não corrosivo e magnético, com boa resistência ao calor. Além de suportar a alcalinidade do cimento, a sua vida útil é também maior quando utilizado em ambientes corrosivos, como a erosão salina.

6 Considerações finais

A Ponte Longyu está em funcionamento há 2 anos após o tratamento, não tendo sido observada proliferação e expansão de fissuras. A prática demonstrou que o tecido de fibra de carbono pode conter eficazmente a propagação de fissuras, melhorar a resistência do betão às fissuras, reduzir a deformação por retração, melhorar significativamente as propriedades físicas e mecânicas dos componentes de betão e aumentar a resistência à fadiga dos componentes, o que é um valor de referência para a manutenção e reforço de outros projetos semelhantes.