Vista geral do projecto

A Ferrovia Qinbei foi construída na década de 1990, a partir de Qinzhou City, em Guangxi, no norte e Beihai City, no sul.É um dos canais convenientes para importação e exportação de mercadorias no sudoeste.

No trabalho diário de manutenção, verificou-se que, após anos de operação e uso desta linha, 89 placas de cobertura de colcha sofreram doenças graves, como segregação de concreto, fissuração, recondicionamento de intemperismo exposto e corrosão de aço, e a capacidade de rolamento das placas de cobertura de colcha diminuiu.Com o aumento da carga por eixo e da velocidade dos trens na Linha de Qinbei nos últimos anos, a doença tem afetado seriamente a segurança dos trens, e há uma necessidade urgente de fortalecer a cobertura do colmo onde a doença ocorreu.

A causa da doença

Há muitas razões para tais doenças, principalmente da seguinte forma:

(1) Durante a construção de bueiros, há problemas de qualidade.A espessura da camada de proteção da barra de aço de cobertura não é suficiente, o concreto não é compactado pela vibração, e o concreto de superfície é fácil de clima e cair e formar barras expostas;

(2) A camada impermeável da placa de cobertura racha e falha, e a água da chuva penetra continuamente no componente principal da placa de cobertura de concreto, silicato de cálcio, para formar cálcio livre, ácido silícico e radicais hidróxido.O sal no concreto é coberto por pressão capilar.A água é trazida para fora e depositada na superfície do concreto, e reage ainda mais com dióxido de carbono no ar, cristalizando-se na superfície do concreto para formar um bloco duro branco, e finalmente formando uma corrosão álcali. Nesse processo, se houver fissuras na estrutura, fará com que as barras de aço incham e corroem;

(3) A Linha Qinbei está localizada na zona costeira.O ar e a água da chuva contêm certos sais de cloreto.A água salgada penetra nas fendas do concreto de cobertura, causando reação agregada álcali e corrosão salina, o que acelera a segregação do concreto.

Comparação dos planos de construção de retromontagem estrutural

Para o tratamento da doença, foram propostos dois esquemas de construção:

(1) O método de construção muitas vezes utilizado na retrofiting de estruturas de concreto armado no passado é remover e limpar a camada degradada da superfície de concreto de cobertura original, e, em seguida, anexar uma certa espessura de camada de proteção de concreto armado ou spray de concreto de fibra de aço.E terceirização de chapa de aço para alcançar o objetivo de retrofiting.No entanto, devido à pequena abertura de muitos bueiros, é difícil implantar equipamentos mecânicos em um espaço estreito.Se este método for utilizado para reforçar o projeto de cobertura de colchas, a construção será mais difícil, com mais pessoal de construção e equipamentos, e o período de construção estimado levará 10 meses.A resistência de ligação da interface entre o concreto novo e o concreto antigo não é elevada, e o estado real de tensão é difícil de corresponder às expectativas de design.

(2) Com referência ao sucesso da experiência de uso de fibra de carbono para reforçar pontes em casa e no exterior, useReajuste de fibra de carbono tecnologia para reforçar a cobertura do bueiro.

A tecnologia de reforço e reparação de estruturas de concreto com materiais compósitos reforçados com fibra de carbono é um método de fortalecimento e reparação utilizando um adesivo especialmente formulado para colar folhas dimensionais de carbono na superfície de componentes de concreto que precisam ser reforçados, de modo que as folhas de concreto e fibra de carbono sejam integradas.O material compósito de fibra de carbono tem propriedades mecânicas superiores, sua resistência à tração é mais de 10 vezes a das barras de aço de grau II ordinárias, e seu módulo elástico também é equivalente ao aço. Os materiais de fibra de carbono não reagem com substâncias químicas como ácido, álcali, sal, etc. Portanto, as barras de concreto armado reforçadas com materiais de fibra de carbono têm boa resistência à corrosão e durabilidade, e são adequadas para as características de alta umidade e alto teor de sal em áreas costeiras.O volume unitário de fibra de carbono é apenas cerca de 1/4 do que de aço. Depois de ser transformado em uma forma de placa, sua espessura é de apenas cerca de 1.4mm, que dificilmente aumenta o peso estrutural e altera a forma transversal. Como o tecido de fibra de carbono é um material flexível e pode ser cortado arbitrariamente, ele pode efetivamente selar rachaduras em estruturas de concreto sem alterar a forma da estrutura ou afetar o aspecto da estrutura.É muito adequado para projetos com pequenas áreas de construção, como a retromontagem de tampas de bueiro.A construção é simples e o processo é simples. Devido ao seu peso leve, ele pode ser operado com pequenas ferramentas elétricas, e os requisitos de espaço de operação são soltos. Ao contrário dos métodos tradicionais de retrofiting que exigem muitos tipos de trabalho, um monte de trabalho, e equipamentos de construção em grande escala, eles podem ser implementados em um espaço de trabalho limitado onde as técnicas tradicionais não podem ser construídas.

Por meio da pesquisa e comparação das respectivas características dos dois esquemas de construção, a empresa de design e o proprietário acreditam que o esquema de retrofitting de fibra de carbono é mais adequado para este projeto de retrofitagem de cobertura de collants.

Fibra de carbono CFRP retrofitting tampa do bueiro

A data de construção do projeto de retromontagem da tampa do bueiro está prevista para a construção de setembro a dezembro após a estação chuvosa para reduzir o impacto da chuva no projeto.O processo de construção inclui preparação para construção, tratamento de superfície de concreto, configuração, aplicação de primer, cola de nivelamento e camada plana, ligação de folha de fibra de carbono, proteção.

Efeito de correcção

O projeto de retromontagem da cobertura foi concluído no final de 2007 após 4 meses de construção intensiva. Devido ao simples processo de construção e ao curto período de construção, economiza muita mão-de-obra e recursos materiais em comparação com o plano de construção original.O período de construção também é reduzido em 6 meses. Não afetou a linha e garantiu o funcionamento normal do trem. Após mais de dois anos de observação, a cobertura reforçada não produziu intemperismo, deformação, fissuração e outras doenças, e o tecido de fibra de carbono e a cobertura de concreto foram bem colados.A superfície inferior da tampa é lisa e plana, e o aspecto geral do bueiro está em excelente estado técnico. Os testes mostraram que as propriedades mecânicas da tampa reforçada do bueiro foram significativamente melhoradas, a capacidade de rolamento aumentou de 25-30%, e o efeito de projeto esperado foi alcançado.