1 Visão geral do projeto

O Não.3 ponte da linha S201 K111+825 Paihonggou gerenciado e mantido pela seção da rodovia Zhongchuan está localizado em Lanzhou New District, província de Gansu.É uma parte importante da estrada provincial S201 linha.A ponte é uma ponte oca de 1-10m, que foi concluída em 2003. Nos últimos anos, devido à grande quantidade de materiais de construção necessários para a construção de Lanzhou New Area, todos eles têm que chegar ao local via S201 linha Yinglan Road. Veículos pesados e sobrecarregados são intensivos, fazendo com que as articulações da ponte caiam e a pavimentação da placa de 8 # é danificada.As fissuras finas irregulares aparecem na parte inferior de 1-6#, 1-7#, e 1-8# placas com uma largura de 0.1-0.2mm e grave infiltração de água entre eles.O estado técnico da ponte é avaliado como uma ponte de terceira classe, com graves riscos de segurança, e a manutenção por si só não pode resolver o problema fundamentalmente. Após o projeto de Highway Survey e Design Co., Ltd., o período de construção e o plano de construção do projeto de reforço e manutenção preventiva foram finalmente determinados.

2 Introdução laminado de fibra de carbono protendidoe tecnologia de reforço

O módulo de elasticidade do material de fibra de carbono é semelhante ao do aço, mas a resistência à tração é 10 vezes a do aço comum.A tensão de tração quando a barra de aço produz é apenas 0.15%, enquanto a tensão de tração de 1.7% é necessário para exercer a resistência à tração do material de fibra de carbono. Após a protensão da fibra de carbono, evita-se o fenômeno da histerese de deformação da folha de fibra de carbono.A resistência do laminado de fibra de carbono é efetivamente exercida, a capacidade de rolamento estrutural é melhorada, a rigidez de flexão da barra de flexão é melhorada, a deflexão da barra original é reduzida, e a deformação e propagação de fissura da barra são suprimidas. Ele resolve a contradição entre a alta razão de resistência à fibra de carbono e módulo elástico, tem benefícios econômicos e sociais muito bons, e tem as características de alto fator de segurança, alto índice de confiabilidade técnica, economia e alto desempenho de custos.

Em comparação com outros métodos de reforço, o método de reforço laminado de fibra de carbono protendido tem as vantagens de alta resistência e eficiência, peso leve, requisitos de espaço pequeno, boa durabilidade, resistência à corrosão, construção simples, sem impacto no tráfego, e sem necessidade de manutenção regular.

3 Exemplo de aplicação de laminado de fibra de carbono protendido em No.3 ponte de K111+825 Paihonggou da linha S201

3.1 Comparação e seleção de planos de manutenção de reforços

Através de uma comparação e selecção abrangentes das forças estruturais, da economia, etc., as principais medidas de manutenção são finalmente determinadas do seguinte modo:

(1) dobradiças epóxi resina preenchidas;

(2) Reforçar a laje oca com laminado de fibra de carbono;

(3) Reparar os espasmos de concreto e rachaduras do pilar da ponte;

3.2 Principais materiais

1) laminado de fibra de carbono: usar produtos anti-skid com superfície áspera

2) Aço comum

3) Concreto: A resistência do concreto utilizado para armadura deve ser um nível superior ao da estrutura original e do concreto do componente.

4) cola adesiva: O desempenho de ancoragem, aço de ligação e crack reparação cola estrutural deve atender às exigências.

4 Processo de construção

4.1 Passos de construção laminados de fibra de carbono pré-stressados

4.1.1 Furar furos e instalar blocos de âncora

Instale a extremidade semi-tensionada de fibra de carbono e o bloco de âncora fixa de acordo com os desenhos de projeto para perfurar furos e implantar parafusos de âncora de alta resistência.O contato entre a placa de aço do bloco de âncora e a viga de concreto é polido, limpo, e outros tratamentos de superfície são aplicados, então é aplicada cola de aço, o bloco de âncora é colado na parte inferior da viga, e o bloco de âncora é fixado com uma porca.

4.1.2 Tratamento de superfície de concreto

Após a instalação do bloco de ancoragem, a superfície de concreto nessas posições de fixação é reparada, nivelada e limpa.

4.1.3 Descarregamento e fixação de laminado de fibra de carbono no local

De acordo com a posição do bloco de âncora, o comprimento de revestimento do laminado de fibra de carbono é ainda mais composto.O laminado de fibra de carbono é cortado de acordo com o comprimento do revestimento, e a película protetora no comprimento de fixação em ambas as extremidades do laminado de fibra de carbono é removida.A cola adesiva expressa especial é preparada e aplicada ao comprimento de fixação do laminado de fibra de carbono. Coloque a superfície interna na âncora de fixação do dente de onda e aperte rapidamente as placas de dente de onda superior e inferior da âncora de fixação do dente de onda.Remova a película protetora na superfície do laminado de fibra de carbono e aplique adesivo. Ao mesmo tempo, o mesmo adesivo laminado de fibra de carbono foi aplicado na superfície do concreto na parte inferior da viga.

4.1.4 Protecção da fixação e da área de fixação

Após a instalação da âncora, o material de proteção à base de epóxi é usado para esfregar e selar a abrasão da camada anti-corrosão, e a malha de arame é pendurada na área de ancoragem, e a âncora é pulverizada ou revestida com argamassa impermeável de ligação alta como a camada protetora.

4.2 Reparação de betão corroído

Para a superfície articular dos componentes de concreto, primeiro use uma escova dura mergulhada em acetona para remover a sujeira oleosa na superfície, enxaguar com água fria, e polir a superfície adesiva, remover a camada de superfície de 2 ~ 3mm de espessura, expor completamente a nova superfície, soprar o pó, se a superfície é desigual, usar argamassa de resina de alta resistência para repará-lo.

4.3Reforço da dobra

O método de infusão de pressão é utilizado para fortalecer as articulações da dobradiça desta vez.O fluxo de processo é: remover a argamassa solta e inferior nas articulações da dobradiça → limpar as juntas com um soprador para mantê-los secos → ereto modelos temporários, enterrar bicos de gordura e tubos de escape → preparar equipamentos de grutagem e de grutagem → pressurizado gruting → tratamento de superfície → cura.

4.4 Tratamento de vedação de fissuras

Rachaduras de largura inferior a 0.15mm são selados com revestimento de resina epóxi, e trincas com largura superior a 0.15mm são selados com gruting.Sele as rachaduras com água ensaboada para teste de vazamento, e limpe a superfície da cola um dia após a injeção da cola.

4.5Pavimentação do convés da ponte e instalação de furos de drenagem

Re-lay barras de aço, colocar furos de drenagem nos furos de drenagem predefinidos, e refazer a pavimentação de pavimento de concreto impermeável C40.As barras de aço de pavimentação são Φ16 horizontalmente e δ12 longitudinalmente, o concreto de fibra de aço é usado para a camada de pavimentação redo, e o concreto de asfalto é usado para a camada de superfície.

5 observações finais

A tecnologia de projeto e construção de reforço laminado de fibra de carbono protendido proposta neste trabalho tem boa aplicabilidade e é mais adequada para operações de engenharia prática do que os métodos comumente utilizados no passado. Pode melhorar a forma de falha do feixe, aumentar a carga de rendimento e a carga de fissuração da capacidade de rolamento, reduzir a deflexão do feixe e melhorar o desempenho de deformação e a forma de fissura do feixe.A resistência do laminado de fibra de carbono também é totalmente utilizada, e é adequada para o reforço e manutenção de pontes doentes.A prática de engenharia mostra que o efeito de reforço deste método é bom, e o período de construção é de apenas 45 dias, o que é conveniente e rápido. Após a armadura, a capacidade de carga da viga é significativamente melhorada, os efeitos da recuperação de deformação e fechamento de fissuras são óbvios, a precisão de construção é alta, e tem excelente desempenho estrutural.