Doença da ponte e plano de reforço

Em fevereiro de 2012, as pontes A e B foram inspecionadas regularmente, e os resultados mostraram que havia fissuras verticais locais nas torres inferiores das torres da ponte, e batidas e erosão locais do telhado, fundo e teias das principais vigas.Em outubro de 2012, a unidade de inspeção realizou um teste de carga com um nível de carga de mais de 20 automóveis e 120 nas duas pontes de cabo acima. Os resultados mostram que a relação entre o valor de deformação residual da torre principal e a deformação total é inferior ao valor de 20% permitido padrão, e a torre principal está em estado de funcionamento elástico. Recomenda-se fortalecer a torre principal. Através do cálculo e análise estruturais, os valores normais de tensão das bordas superior e inferior do feixe principal estão dentro do intervalo de valores de tensão permitidos pelo código, e o valor de tensão de cisalhamento no feixe principal também está dentro do intervalo de valores de tensão permitidos pelo código. Não há tensão de tração na borda inferior do pilar, e todos estão sob compressão.A borda superior do pilar tem uma tensão de tração de 0.1 MP a na raiz do pilão, e uma tensão de tração de 0.8 4 MP a aparece na posição da coluna da torre na torre esquerda.Estresse tenso.A tensão máxima de tração do cabo de estada é de 612.1M Pa. Através da análise dos resultados de cálculo do estado operacional, na fase de operação, sob a combinação de carga mais desfavorável, os valores de tensão normais das bordas superior e inferior da viga principal estão dentro da faixa de valor de tensão permitida pelo código, e o valor de tensão de cisalhamento na viga principal também é permitido pelo código Dentro da faixa de valores de tensão.A borda inferior do pilar tem uma tensão de tração de 0.14 MP a na intersecção dos pilares e vigas.As outras posições estão sob compressão.A borda superior do pilar tem uma tensão de tração de 0.3 MP a na raiz do pilar. Uma tensão de tração de 0.87M Pa aparece na posição da coluna da torre na torre.A tensão máxima de tração no cabo de estada é de 654.2 M Pa.A doença da coluna da ponte de cabo parada é mostrada na Figura 1.

De acordo com os resultados dos ensaios acima referidos, determina-se que o placa de fibra de carbono prostressadaa tecnologia de reforço é utilizada para fortalecer a coluna da torre.A placa de fibra de carbono pré-estresse exerce uma resistência considerável com antecedência, de modo a utilizar efetivamente seu desempenho de alta resistência, suprimir trincas estruturais e melhorar a resistência à tração do componente.O plano de reforço é: a placa de fibra de carbono protendido é tensionada fora da superfície do cabo das colunas superiores e inferiores da torre, a espessura da placa de fibra de carbono é 1.4 mm, e a largura é de 100 mm.

Na coluna da torre da ponte de cabo-ficada, há três placas de fibra de carbono protendido com um comprimento de 3405 cm nas torres esquerda e direita.A extremidade superior da placa de fibra de carbono está a 64 cm da borda inferior da coroa de torre de aço, e a placa de fibra de carbono mais à esquerda está a 76 cm do lado esquerdo da coluna de torre.A segunda e terceira chapas de fibra de carbono estão dispostas a 38 cm e 91 cm à direita. Uma tensão inicial de 360 MPa é aplicada à placa de fibra de carbono, e as duas extremidades da placa de fibra de carbono estão ancoradas com âncoras de suporte. Sob a coluna da torre do pilão, há 5 placas de fibra de carbono com comprimentos de 650.6 cm (esquerda) e 581.5 cm (direita) nas torres esquerda e direita no exterior da superfície do cabo.O espaçamento entre as placas de carbono é 42.8 cm, que são dispostos de uma forma cambaleante.(Ver figura 2).O espaçamento vertical é de 50 cm, uma tensão inicial de 720 MPa é aplicada na placa de fibra de carbono, e as duas extremidades da placa de fibra de carbono são ancoradas com âncoras de apoio.

Preparação da construção

Os trabalhos preparatórios antes da construção do reforço são os seguintes:

1) Usar um detector de barras de aço ou remover a camada de proteção de concreto para esclarecer a localização da malha de aço original, de modo a determinar a localização de instalação da âncora;

2) Marcar a linha central da posição da fixação;

3) De acordo com o comprimento da seção livre da placa de fibra de carbono, combinada com a tensão da placa de fibra de carbono

O comprimento do estiramento determina a posição da ranhura;

4) Corte e cinzeling os sulcos para colocar as âncoras da placa de fibra de carbono e dispositivos tensionantes.O diagrama esquemático é mostrado na Figura 3.O tamanho da fenda final fixa é 100mm X150mm X25mm, o tamanho da fenda final de tensão é 100mm X 150mm X 25mm, a placa de carbono e tamanho da fenda é 120mm X15mm, e o comprimento é determinado pelo comprimento do projeto da placa de carbono.

5) Identificar as posições dos furos onde os parafusos de âncora química precisam ser instalados, perfurar e instalar os parafusos de âncora química tipo M24 de acordo com as instruções para os parafusos de âncora química. Ao mesmo tempo, limpar a superfície de base onde a placa de fibra de carbono precisa ser colada, e aplicar cola nivelamento, como mostrado na Figura 4. 

Tecnologias de construção

O principal fluxo de trabalho da pasta de fibra de carbono é mostrado na Figura 5, incluindo:

1) Instalar âncoras fixas de extremidade e tensão, e fixar com parafusos de âncora química;

2) No sulco da superfície de base de concreto da placa de fibra de carbono, aplicar a cola especial para a placa de fibra de carbono em primeiro lugar, ea espessura da aplicação é a espessura do sulco;

3) Revestimento da placa de fibra de carbono especial cola na placa de fibra de carbono, onde os últimos 28 cm da extremidade fixa e os últimos 22 cm da extremidade de tensão não são aplicados.

Os principais passos do tensionamento da placa de fibra de carbono são:

1) Depois que a âncora química estiver completamente solidificada, instale a âncora da placa de fibra de carbono e o dispositivo de tensão de acordo com o diagrama de tensão;

2) Depois de garantir que todas as peças são instaladas corretamente, inicialmente esticar para 8 ~ 10 k N e marcar a posição de âncora da extremidade de tensão;

3) Tensão em estágios para o stress inicial do projeto, e registrar o alongamento em cada nível de projeto tensionamento.Se se verificar que o alongamento é anormal, a tensão deve ser interrompida e a razão deve ser verificada.O macaco usado para construção antes do tensionamento precisa ser calibrado, e a porca de extremidade de tensão deve ser apertada no tempo antes de cada jack retorno. Os não-operadores devem ficar longe do local de construção durante a construção tensionada, e os operadores devem tomar a proteção necessária.A construção no local do tensionamento da placa de fibra de carbono é mostrada na Figura 6.

4) Depois que o tensionamento é concluído, remover a máquina de tensionamento e remover o excesso de cola estrutural na placa de fibra de carbono e superfície de concreto;

5) Selar a âncora e realizar o tratamento de proteção necessário na superfície da fixação da placa de fibra de carbono, ver Figura 7.

Conclusão

A ponte A e B de Xiaonan Interchange na Hanshi Expressway é uma ponte curva de cabo-stayed sem cabos traseiros. Tem as características de uma única torre, inclinação para trás da torre de ponte, sem cabo traseiro e consolidação do feixe de torre.A força local da consolidação da coluna da torre é complicada, e rachaduras locais aparecem, que afetam a segurança da estrutura da ponte.O plano de reforço adota a tecnologia de reforço de placa de fibra de carbono prostressada, e a placa de fibra de carbono prostressada de tensão é definida no lado externo da superfície do cabo das colunas de torre superior e inferior. Através da tensão da placa de fibra de carbono e da boa adesão entre o concreto e a placa de fibra de carbono, a força local do pilar da torre da ponte é bem melhorada, e o efeito de armadura é bom, que tem o valor de popularização e aplicação.