Com o rápido desenvolvimento da indústria de transporte da China, a densidade de tráfego de veículos grandes e pesados em pontes rodoviárias está aumentando dia a dia. Os problemas de baixos padrões de design de pontes construídas no estágio inicial e a tendência de envelhecimento têm afetado seriamente a calma e segurança do tráfego rodoviário. 

Usando o método de reforço para fortalecer e manter a ponte original não só economiza muitos fundos de construção, mas também resolve a contradição entre a capacidade de rolamento da ponte e a demanda de tráfego em um curto espaço de tempo. Actualmente, os principais métodos utilizados para reforçar as pontes incluem: secção de alargamento e reforço de barra de aço, placa de aço de ligação, protensão externa e folha de fibra de carbono.

1. Método de Reforço do Aumento da Seção e Reforço da Barra e Principais Pontos de Construção

1.1 Reforço com Seção e Reforço Aumentados

Aumentar o tamanho da seção e o reforço dos membros é um método de reforço de ponte adequado para pontes de girder-laje e pontes de giro-T com menor envergadura.Este método geralmente derrama uma certa espessura de camada de reforço de concreto armado no deck, lado e fundo da viga principal da ponte original.A resistência à flexão e à fissura da ponte pode ser melhorada aumentando a área de seção e a relação de armadura.As vantagens deste método de reforço são: tecnologia simples, experiência de construção madura, a rigidez e a capacidade de rolamento da ponte original foram muito melhoradas, especialmente para a ponte da viga de costela, o efeito é melhor.A desvantagem é que a construção do local é geralmente realizada sob a viga, que afeta a navegação ou o tráfego.O tempo de manutenção também é mais longo, a qualidade da construção não é fácil de controlar. Além disso, a fim de tornar bem a nova e velha ligação concreta, a carga de trabalho do cinzelamento de concreto é grande. Devido à densa disposição de barras de reforço, não é fácil compactar ao domar concreto. Como o método amplia o peso próprio da viga principal, a capacidade de rolamento da estrutura inferior e a fundação da ponte é mais exigente.

1.2 Pontos-chave de construção de aumentar a seção e reforçar a tecnologia

O ponto-chave da utilização desta tecnologia de armadura é garantir a boa combinação de concreto antigo e novo. Portanto, os seguintes pontos de construção devem ser seguidos na construção:

1) Ao lascar a superfície dos componentes originais da ponte, as bordas e cantos do concreto devem ser removidos. Depois de lascá-lo, o pó e a escumalha devem ser limpos. Ao mesmo tempo, a superfície do reforço principal reforçado adicional deve ser tratada com remoção de ferrugem.

2) Ao plantar furos de reforço na superfície dos membros originais da ponte, o reforço dentro dos membros originais não deve ser destruído.

3) Antes de despejar novo concreto, pasta de cimento deve ser aplicada na superfície do concreto antigo para aumentar a força de união entre o concreto novo e velho.

4) A fim de evitar a redistribuição das forças internas estruturais devido à redução diferente do concreto antigo e novo, não é apropriado usar cimento de grau excessivamente alto em concreto recém-envasado. Devem ser utilizados, tanto quanto possível, materiais concretos semelhantes ao desempenho dos componentes originais, ou ser instaladas armaduras com malha de aço em betão recém-enxameado.

2. Método de reforço de placa de aço de fixação e pontos-chave de construção

2.1 Reforço com placa de aço de fixação

O método de reforço de chapa de aço ligado é o de utilizar cola estrutural de construção, resina epóxi e outros ligantes e âncoras para ligar e ancorar placa de aço ou FRP com alta resistência à tração para a borda de tração ou outras partes fracas na parte inferior da viga principal, de modo a formar uma resistência global à força de cisalhamento momento com a viga principal original, a fim de limitar o desenvolvimento de fissuras e melhorar a capacidade de rolamento e durabilidade da estrutura da ponte.As vantagens deste método de reforço são: tecnologia simples, menos consumíveis, pequeno aumento de auto-peso, peças de reforço flexíveis, construção rápida, qualidade de construção confiável, nenhuma mudança na forma e tamanho dos componentes originais, basicamente nenhum impacto sobre o tráfego sob a ponte.A desvantagem é que a qualidade e durabilidade do próprio ligante afetará diretamente o efeito de reforço da ponte. Além disso, a fim de evitar a corrosão da placa de aço, é necessária proteção superficial após a colagem de reforço da placa de aço, assim o custo de manutenção do período posterior é aumentado.

2.2 pontos chave de construção da tecnologia de reforço com placa de aço ligado

Na construção desta tecnologia de reforço devem seguir-se os seguintes pontos de construção:

1) A superfície de concreto das barras reforçadas deve ser polida primeiro, e depois as borras devem ser lavadas com água limpa.

2) A superfície da chapa de aço colada deve ser pré-tratada com remoção de ferrugem. Ao soldar a placa de aço, a solda deve ser polida.

3) barras reforçadas devem ser descarregadas antes de colar placas de aço. Ao ligar placas de aço, as placas de aço devem ser posicionadas corretamente e coladas suavemente.

4) Na construção de inverno em condições de baixa temperatura, o aglutinante deve ser aquecido no tempo.A fim de acelerar a solidificação do ligante, a luz infravermelha pode ser usada para aquecer a ligação da placa de aço.

3 Método de reforço externo de pré-tensão e pontos de construção

3.1 Método de Reforço de Preservação Externa

O método de reforço de protensão externa é um método pós-tensionamento que produz força de protensão não ligada por tensionamento do aço de alta resistência fora dos componentes de tensão da ponte.O sistema de reforço de protensão externa é composto principalmente por oleoduto de protensão externa, pasta de cimento, dispositivo de ancoragem e dispositivo de direção.As vantagens deste método de armadura são que ele é adequado para estruturas de ponte pesada de longo alcance, pode ajustar ativamente o estado de tensão da estrutura original, efetivamente limitar a deflexão, trincas e melhorar significativamente a capacidade de rolamento da ponte original, e tem o efeito duplo de descarga e reforço. Além disso, o método de reforço pode substituir os tendões de protensão a qualquer momento para facilitar a manutenção, aumentar o peso da ponte é pequeno e tem pouco impacto na condição de estresse da estrutura inferior da ponte original e tráfego normal.As deficiências são: os tendões de protensão externa são fáceis de corroer sob o ambiente externo adverso, e se a estrutura original concreto tem um grande encolhimento, fluência, relaxamento de tendões de protensão externa, tendões quebrados e outros fenômenos afetarão o efeito de reforço da ponte.

3.2 pontos de construção chave da tecnologia de reforço de pré-stress externo

Na construção desta tecnologia de reforço devem seguir-se os seguintes pontos de construção:

1) Tendões de protensão externa não são apenas as partes principais de todo o sistema de armadura, mas também os principais componentes de rolamento da ponte original através da ancoragem. Sua durabilidade também afeta a durabilidade da ponte original. Portanto, a resina epóxi ou os tendões galvanizados devem ser revestidos ou o revestimento deve ser instalado para evitar a corrosão no processo de reforço. Além disso, devem ser tomadas medidas anticorrosão para dispositivos de fixação e dispositivos de direcção.

2) Os tendões de protensão externa devem ser tensionados de acordo com os seguintes procedimentos: 0 10% de tensão de projeto 105% de tensão de projeto de volta a 100% de plugue superior de tensão de projeto.

3) O dispositivo de direção é um componente importante para reforçar os tendões de protensão externa, o que também afeta o efeito da protensão.Se as medidas de projeto e construção não forem adequadas, os tendões de protensão são propensos a grandes perdas de atrito. Portanto, no desenho do aparelho de direção, é necessário garantir que a posição dos tendões de protensão no canto seja precisa para evitar estresse adicional.O raio de flexão mínimo do gasoduto incorporado no dispositivo de direcção deve também satisfazer os requisitos do código.

4 Método de Reforço CFRP e Pontos de Construção

4.1 Método de Reforço do CFRP

O tecido de fibra de carbono é um tipo de folha macia feita de filamentos de fibra de carbono e tem boas propriedades físicas e mecânicas, tais como peso leve, alta resistência, resistência à fadiga, resistência à corrosão e assim por diante.O princípio de reforço do método de colagem CFRP é semelhante ao do método de colagem de chapa de aço. Utiliza material de ligação de resina epóxi para ligar o CFRP na superfície dos principais componentes tensionados da ponte, de modo que possa formar uma força global com a estrutura original, melhorando assim a rigidez e a capacidade de rolamento da estrutura, restringindo o desenvolvimento de fissuras de concreto, e alcançando a finalidade de fortalecer e reforçar a estrutura original.As vantagens deste método de reforço são que a durabilidade e resistência à fadiga da estrutura reforçada da ponte se tornam melhores, e o custo de manutenção posterior é menor. Ele tem pouco efeito sobre a integridade da ponte original, o peso da estrutura, o tamanho da aparência e a folga sob a ponte.É fácil de formar, confiável na qualidade, rápido na construção, não há necessidade de equipamentos de construção em grande escala, forte em operabilidade e adaptabilidade, e pode ser usado para reforçar vários tipos e formas de componentes de ponte.A desvantagem é que o material de união de resina epóxi irá suavizar quando a temperatura exceder 60 C, enquanto a estrutura da ponte geralmente excederá 60 C sob a luz solar direta no verão.

4.2 pontos chave de construção da tecnologia de reforço CFRP

Na construção desta tecnologia de reforço devem seguir-se os seguintes pontos de construção:

1) A fim de garantir a suavidade e compactação do tecido de fibra de carbono ligado, antes de ligar o tecido de fibra de carbono, a sujeira e escórias na superfície de concreto das barras reforçadas devem ser limpas e mantidas secas. Antes de moer os componentes, o concreto deteriorado deve ser removido e reparado suavemente.As fissuras na estrutura devem ser seladas com resina epóxi.

2) Ao ligar tecido de fibra de carbono, tente não dobrar, a fim de evitar a quebra de arame. Durante o processo de ligação, o tecido de fibra de carbono deve ser enrolado repetidamente para remover as bolhas, tanto quanto possível.

3) A fim de garantir a qualidade de ligação do tecido de fibra de carbono, quando a temperatura é superior a 60 C, medidas de isolamento térmico devem ser tomadas para protegê-lo.A construção deve ser suspensa quando a temperatura for inferior a 5 C e a umidade relativa for superior a 85%.

5. Princípios de seleção dos métodos de reforço da ponte

Em resumo, existem muitos métodos de reforço comumente usados para pontes.Na prática da engenharia, a seleção razoável deve ser feita de acordo com os seguintes princípios.Em primeiro lugar, os métodos de reforço com menos consumíveis, equipamentos de construção simples, menos danos à estrutura original, sem impacto no tráfego, econômico e eficaz, e menos carga de trabalho de manutenção são geralmente considerados em primeiro lugar.Em segundo lugar, quando se reforçam pontes, a forma da estrutura de rolamento original do corpo principal geralmente não é alterada, e apenas em circunstâncias complexas, tendo em conta o princípio da economia, pode-se considerar o método de reforço da mudança da forma da estrutura.Em terceiro lugar, o método de reforço seleccionado deve garantir que a resistência, rigidez e durabilidade da estrutura reforçada da ponte possam satisfazer os requisitos das especificações e utilização do projecto.

6 Conclusão

Em suma, todos os tipos de métodos de reforço de pontes têm suas próprias vantagens e desvantagens. Somente considerando o status quo, as características, os requisitos de reforço, o grau de enfraquecimento da capacidade de rolamento e o volume de tráfego futuro da ponte original, podemos fazer uma seleção razoável de acordo com as condições locais, e focar na apreensão dos pontos de construção de várias tecnologias de reforço. Só desta forma é que o efeito de reforço ideal pode ser alcançado, e os perigos ocultos da segurança do tráfego podem ser eliminados em todo o lado, e a capacidade de tráfego das pontes pode ser melhorada.