การเสริมความแข็งแกร่งของสะพาน

ภาพรวมสะพาน

สะพานแห่งนี้สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2541 เดิมทีรับน้ำหนักบรรทุกของรถยนต์ได้มากกว่า 20 ตัน และรถพ่วงมากกว่า 120 ตัน โครงสร้างรองรับแบบเรียบง่าย ช่วงมาตรฐานของโครงสร้างส่วนบนของสะพานคือ 20 เมตร และ 25 เมตร ความสูงของคานคือ 0.9 เมตร และ 1.0 เมตร ตามลำดับ มีทั้งหมด 78 หลุม และความยาวสะพานคือ 1,951.6 เมตร สะพานทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองส่วน สะพานทั้งสองมีรูปแบบเดียวกัน และสะพานทั้งหมดมีแผ่นพื้นกลวงรวม 982 แผ่น ความกว้างของแผ่นกลางคือ 1.24 เมตร และความกว้างของแผ่นข้างคือ 1.64 เมตร ชิ้นส่วนคอนกรีตอัดแรงบางส่วนแบบ Post-tension ของ Class A เดิมทีออกแบบด้วยความแข็งแรงของคอนกรีตเกรด 40 ความแข็งแรงมาตรฐานของเหล็กเส้นอัดแรงคือ 1,860 MPa และเหล็กเส้นธรรมดาคือเหล็กเส้น HRB335

Bridge disease

จากการตรวจสอบแผ่นพื้นกลวงอัดแรงอัดแรงหลังการดึง 982 แผ่นของสะพานเต็ม พบว่ามีรอยแตกร้าวตามขวางที่ด้านล่างของแผ่นพื้นกลวง 138 แผ่น (ดูรูปที่ 1) คิดเป็น 14.05% ของจำนวนแผ่นพื้นกลวงทั้งหมด รอยแตกร้าวกระจายตัวภายในระยะ 5 เมตรจากหน้าตัดกลางช่วง และส่วนใหญ่อยู่ที่ตำแหน่งของคานยึดตามขวางของแผ่นพื้นล่าง มีระยะห่าง 0.2-3 เมตร และความกว้างของรอยแตกร้าว 0.02-0.22 มิลลิเมตร ในจำนวนนี้ รอยแตกร้าวที่มีความกว้าง 0.02-0.10 มิลลิเมตร มีสัดส่วนมากกว่า 90% ของรอยแตกร้าวทั้งหมด ความลึกของรอยแตกร้าวอยู่ระหว่าง 20-34 มิลลิเมตร (ความหนาของชั้นป้องกัน 35 มิลลิเมตร) รอยแตกร้าวขยายไปตามความสูงของคานถึงแผ่นเหล็ก 0.4 x 0.6 เมตร และรอยแตกร้าวบางส่วนแทรกผ่านแผ่นพื้นล่างจนเกิดรอยแตกร้าวรูปตัว U

จากผลการตรวจสอบรอยแตกร้าว พบว่าความกว้างของรอยแตกร้าวไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของกฎระเบียบ ความสามารถในการรับน้ำหนักจริงของโครงสร้างพื้นกลวงอัดแรงลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับความสามารถในการรับน้ำหนักที่ออกแบบไว้ ดังนั้นควรเปลี่ยนหรือซ่อมแซมและเสริมความแข็งแรงคานพื้นอัดแรง

การเสริมความแข็งแกร่งของสะพาน

พิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ระยะเวลาก่อสร้าง ต้นทุนการก่อสร้าง ผลกระทบจากโรคโครงสร้าง การเสื่อมสภาพของวัสดุ และความสามารถในการยึดติดและประสานวัสดุใหม่และเก่าเข้าด้วยกันอย่างมีประสิทธิภาพหลังการเสริมเหล็ก หลังจากการเปรียบเทียบและคัดเลือกแบบแปลนแล้ว คานพื้น 15 คานที่มีรอยแตกร้าวหนาแน่นที่ก้นคานและการโก่งตัวอย่างรุนแรงถูกแทนที่ด้วยคานหลัก คานหลักที่มีรอยแตกร้าวตามขวางที่ก้นคานที่เหลือจะได้รับการเสริมแรงด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์แบบไม่อัดแรง เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง

วางแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์กว้าง 100 มม. และหนา 1.4 มม. ไว้ที่ด้านล่างของคาน

เสริมความแข็งแรงสะพานคานด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

หลังจากใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เสริมความแข็งแรงคานพื้นแล้ว การเสียรูปและความเครียดของสะพานจะเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานการรับน้ำหนักที่ออกแบบไว้ และความสามารถในการรับน้ำหนักดัดของสะพานก็ดีขึ้นหลังการเสริมความแข็งแรง นับตั้งแต่มีการเสริมความแข็งแรงและเปิดให้สัญจรเมื่อสองปีก่อน สะพานก็ไม่พบโรคใหม่เกิดขึ้นบนสะพาน และรอยแตกที่ด้านล่างของคานก็ไม่ขยายตัว ดังนั้น วิธีการเสริมความแข็งแรงโดยการติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์จึงมีผลดีต่อการป้องกันการเกิดรอยแตกที่มีอยู่เดิมและการเกิดรอยแตกใหม่ ด้วยต้นทุนที่สมเหตุสมผลและการก่อสร้างที่เรียบง่าย การใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเสริมความแข็งแรงของสะพานจึงสามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้ และสะพานก็สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัย