การปรับปรุงและซ่อมแซมรอยแตกร้าวของสะพาน

1บทนำโครงการ

หลังจากเปิดใช้ทางด่วนสายหนึ่งเป็นระยะเวลาหนึ่ง เนื่องจากปริมาณการจราจรในพื้นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและปริมาณรถที่บรรทุกมาก จึงเกิดรอยแตกร้าวจำนวนมากบนพื้นผิวของพื้นสะพานและพื้นด้านล่างของสะพานระหว่างการใช้งาน การออกแบบสะพานใช้โครงสร้างด้านซ้ายและขวาสองโครง แต่ละโครงมี 19 ช่วง ทั้งด้านซ้ายและขวาเป็นสะพานที่สร้างขึ้นใหม่ โครงสร้างด้านบนทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กแผ่นกลวง และโครงสร้างด้านล่างทำจากเสาเข็ม น้ำหนักบรรทุกที่ออกแบบของสะพานคือไอน้ำ 20 ตัน และน้ำหนักบรรทุกที่แขวน 100 ตัน มุมเอียงของสะพานด้านซ้ายคือ 12 องศา มุมเอียงของสะพานด้านขวาคือ 0 องศา ขนาดช่วงสะพานรวม 19 × 15.4 เมตร ความกว้างรวมของพื้นสะพานคือ 21 เมตร

2. การสำรวจโรค

(1) พบรอยแตกร้าวจำนวนมากบนพื้นสะพานและพื้นด้านล่างของพื้น โดยส่วนใหญ่แตกร้าวตามยาวตามรอยต่อบานพับ และมีแนวโน้มขยายตัวเพิ่มเติมซึ่งต้องมีการเสริมเหล็ก

(2)ตรงกลางสะพานปลายคอนกรีตได้รับความเสียหายบางส่วน เหล็กเส้นถูกกัดกร่อน และมีรอยแตกร้าวจำนวนมาก ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อความมั่นคงของโครงสร้างสะพาน

3. การเสริมความแข็งแกร่งด้วยโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP)

ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์และคอนกรีตผสานเป็นหนึ่งเดียว ช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างสะพาน ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงและโมดูลัสยืดหยุ่นสูง ซึ่งสามารถทดแทนความแข็งแรงดึงของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เมื่อผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับแรงเค้นจากอุณหภูมิ แรงเค้นจากอุณหภูมิที่เกิดขึ้นจะน้อยกว่าความแข็งแรงสูงสุดมาก และแทบไม่มีผลกระทบใดๆ ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จะถูกนำไปวางบนพื้นผิวรับแรงดึงของโครงสร้างแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กกลวงของสะพาน เพื่อยึดเกาะกับโครงสร้างสะพานอย่างแนบแน่น เมื่อรวมกับแรงภายนอกแล้ว สามารถลดแรงเค้นของเหล็กเส้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันการแตกร้าว และช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างสะพาน

4. บทสรุป

จากการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในการก่อสร้างโครงสร้างเสริมแรงสะพานทางหลวงที่มีอยู่ และการทดสอบโหลดแบบไดนามิกและแบบคงที่ของสะพานเสริมแรง และการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการทดสอบ ทำให้ได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้:

(1) จากการทดสอบแรงดึงคงที่ของสะพานก่อนและหลังการเสริมแรง ค่าการโก่งตัวช่วงกลางหลังการเสริมแรงสูงสุดอยู่ที่ -1.96 มม. ซึ่งน้อยกว่าค่าที่คำนวณได้ทางทฤษฎี ค่าสำรองความปลอดภัยเพียงพอ และเห็นผลลัพธ์ของการเสริมแรงได้อย่างชัดเจน

(2) จากการทดสอบแรงดึงคงที่ของสะพานก่อนและหลังการเสริมแรง ค่าความเครียดสูงสุดช่วงกลางหลังการเสริมแรงสูงสุดอยู่ที่ 63.6 ซึ่งน้อยกว่าค่าที่คำนวณได้ทางทฤษฎี ค่าสำรองความปลอดภัยเพียงพอ และเห็นผลลัพธ์ของการเสริมแรงได้อย่างชัดเจน

(3) เสริมความแข็งแรงให้กับแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กกลวงของสะพานโดยใช้เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ และวิเคราะห์ผลลัพธ์ของการเสริมแรงร่วมกับผลการทดสอบแรงดึงแบบไดนามิกและการทดสอบแรงดึงคงที่ แสดงให้เห็นว่าหลังการเสริมแรง ประสิทธิภาพแบบไดนามิกของสะพานได้รับการปรับปรุงอย่างมีประสิทธิภาพ และรอยแตกร้าวของสะพานได้รับการซ่อมแซมอย่างมีประสิทธิภาพ