Alargamento e reconstrução de pontes

Uma ponte municipal foi construída e colocada em operação em 2002. Considerando o crescente volume de tráfego da ponte, a capacidade de tráfego existente não é mais suficiente para atender às necessidades do tráfego normal, sendo necessário alargá-la e reconstruí-la. Ao mesmo tempo, parte da estrutura da ponte deve ser reforçada para atender às necessidades de alargamento do tabuleiro e elevação do nível de carga.

Plano de reforço

De acordo com os requisitos para o alargamento da ponte municipal e o relatório de teste de confiabilidade da ponte fornecido pela equipe de teste, a verificação da estabilidade estrutural é realizada para as estruturas superior e inferior da ponte devido à elevação de carga e às novas alterações de peso morto. Os resultados da verificação mostram que a fundação e os pilares originais da ponte atendem aos requisitos de alteração de carga após o alargamento da ponte. No entanto, a capacidade de suporte da longarina do tabuleiro da ponte, da longarina T, da longarina de cobertura de suporte do tabuleiro da ponte, etc., é insuficiente para atender aos novos requisitos de carga da ponte original após o alargamento, sendo necessário reforçar a estrutura da ponte.

Após a comparação e seleção do plano, decidiu-se adotar a tecnologia de reforço de colagem de tecido de fibra de carbono. Especificamente, um tecido de fibra de carbono de 40 cm de largura foi colado ao longo da direção longitudinal da base da viga, no vão médio da viga de placa e da viga T, e aros de fibra de carbono em forma de L de 25 cm de largura foram colados em ambas as extremidades do suporte, conforme mostrado na Figura 1. Um aro de fibra de carbono em forma de U é colado em ambos os lados da viga de cobertura, e uma tira de pressão de tecido de fibra de carbono em forma de fita é adicionada na parte superior da viga de cobertura. O tamanho do tecido de fibra de carbono e do aro de fibra de carbono e o número de camadas de colagem são determinados de acordo com o grau de falta de área da seção transversal das barras de aço na estrutura da viga a ser reforçada.

Tecido de fibra de carbono é utilizado para reforçar a estrutura de alargamento desta ponte municipal, utilizando fibra de carbono e cola Horse's. Os resultados dos testes internos mostram que a resistência à tração deste tipo de material de fibra de carbono é de 4110 MPa, o módulo de elasticidade é de 260 GPa, o alongamento é de 1,8% e o valor positivo da resistência à tração é de 3,8 MPa. A resistência do material atende plenamente aos requisitos de reforço estrutural da ponte.

No processo de colagem da manta de fibra de carbono, o comprimento de corte do material deve ser controlado em cerca de 3,0 m para evitar danos aos componentes devido ao comprimento excessivo durante a construção do reforço. Também deve ser reservado espaço para ventilação para garantir uma boa ventilação após a colagem e o reforço, a fim de acelerar a consolidação da cola. A largura de sobreposição da manta de fibra de carbono deve ser controlada em cerca de 20 cm, e as bolhas de ar na manta de fibra de carbono colada devem ser removidas a tempo e, por fim, envoltas com fita adesiva para fixá-la.

Após o reforço do material de fibra de carbono colado no projeto de construção da ponte municipal, a camada à prova de fogo também deve ser revestida. A equipe de construção deve aplicar uma camada à prova de fogo antes da cura do tecido de fibra de carbono para aumentar a aderência e a durabilidade do revestimento à prova de fogo e da cola adesiva.

Avaliação do efeito de reforço

A construção com reforço de fibra de carbono de estruturas de concreto de projetos de pontes municipais exige materiais de reforço e técnicas construtivas de alta qualidade. Qualquer falha em atender aos requisitos de projeto levará à falha da construção do reforço. Portanto, é necessário intensificar os testes internos dos materiais de reforço e a inspeção in loco da tecnologia de construção.

O processo de construção de reforço de fibra de carbono em projetos de construção municipal não é complicado, e o teste de efeito do reforço da estrutura de concreto da ponte também mostra que, em comparação com outras tecnologias de reforço, a tecnologia de reforço de fibra de carbono tem vantagens muito significativas.