สะพานคานที
การเสริมความแข็งแรงโครงสร้างคาร์บอนไฟเบอร์
หลังจากการตรวจสอบ ประเมิน และวิเคราะห์แล้ว สรุปได้ว่าความแข็งแรงของคานรูปตัว T ไม่เพียงพอ และคอนกรีตของคานมีอายุการใช้งานค่อนข้างมาก ดังนั้น คานรูปตัว T ของสะพานทางหลวงเกตจึงจำเป็นต้องเสริมความแข็งแรงโครงสร้างด้วยโพลิเมอร์เสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์
ภาพรวมโครงการ
สะพานทางหลวงที่ตั้งอยู่ที่ประตูระบายน้ำฮั่นจวง ในเขตเว่ยซาน มณฑลซานตง เป็นถนนสายหลักของทางหลวงหมายเลข 104 มาตรฐานการออกแบบคือมาตรฐานรถยนต์ 20 และมาตรฐานการแขวน 100
สะพานทางหลวงฮั่นจวงจาสร้างขึ้นนับตั้งแต่เริ่มก่อสร้าง สะพานเดิมเปิดใช้งานมานานกว่า 40 ปี และสะพานทางหลวงที่ขยายให้กว้างขึ้นก็เปิดใช้งานมานานกว่า 20 ปีเช่นกัน ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ปริมาณการจราจรบนทางหลวงหมายเลข 104 เพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้น้ำหนักบรรทุกของยานพาหนะเพิ่มขึ้น ประเภทของยานพาหนะก็หนักขึ้น และน้ำหนักบรรทุกบนถนนและสะพานก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง น้ำหนักบรรทุกเกินพิกัดของคานรูปตัว T ของทางหลวงและสะพานเดิมนั้นรุนแรงมาก และมีรอยแตกร้าวอยู่ทั่วไป หลังจากการตรวจสอบ ประเมิน และวิเคราะห์แล้ว สรุปได้ว่าความแข็งแรงของคานรูปตัว T ไม่เพียงพอ และคอนกรีตของคานมีอายุมาก ดังนั้น คานรูปตัว T ของสะพานทางหลวงประตูจึงจำเป็นต้องได้รับการเสริมความแข็งแรงเชิงโครงสร้าง
วัสดุเสริมโครงสร้าง
วัสดุที่ใช้ในการเสริมและซ่อมแซมส่วนประกอบคอนกรีตของสะพาน ได้แก่ แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียว 12K และกาวที่ผลิตโดย Horse
กาวโครงสร้างส่วนใหญ่ทำจากเรซินอีพอกซี และมีสารเติมแต่งชนิดต่างๆ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติการยึดเกาะ โดยกาวโครงสร้างและคอนกรีตมีความแข็งแรงยึดเกาะสูงกว่า 4 MPa ความเสียหายของพื้นผิวแผ่นเหล็กและคอนกรีตเกิดขึ้นที่ด้านข้างของคอนกรีต ความแข็งแรงเฉือนที่สูงของกาวโครงสร้างสามารถป้องกันไม่ให้เส้นใยคาร์บอนฉีกขาดและฉีกขาดตามพื้นผิวที่ซ่อมแซม
ข้อกำหนดและรูปแบบการเสริมแรง
หลังจากใช้งานมาหลายปี ทางหลวงและสะพานฮั่นจวงจ้าก็ทรุดโทรมและทรุดโทรมอย่างหนัก ความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานจึงไม่เพียงพออย่างมาก ด้วยเหตุนี้ ข้อกำหนดการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์จึงทำให้ความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานทางหลวงเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบของ Q-20 และ HQ-100 เนื่องจากคาน T1 ส่วนใหญ่อยู่ใต้พื้นทางเท้า จึงไม่รับน้ำหนักของรถยนต์โดยตรง ดังนั้น พื้นผิวด้านล่างและด้านข้างของคาน T2-T5 จึงถูกหุ้มด้วยคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเสริมความแข็งแรง
ผลการเสริมแรงโครงสร้าง
หลังจากการเสริมเหล็ก การโก่งตัวของคานทีจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และค่าการโก่งตัวสูงสุดลดลงเกือบ 30% เมื่อเทียบกับก่อนการเสริมเหล็ก แสดงให้เห็นว่าความแข็งของคานทีคอนกรีตเสริมเหล็กได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และผลของการเสริมเหล็กก็เห็นได้ชัด