สะพานคอนกรีตเสริมเหล็ก

1 ภาพรวมโครงการ

การก่อสร้างทางด่วนยูนนานจิชิเริ่มต้นในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2542 และเปิดให้สัญจรในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2547 จนถึงปัจจุบัน ทางด่วนจิชิได้เปิดให้บริการมาประมาณ 10 ปีแล้ว และทั้งสายยังไม่ได้รับการซ่อมแซมครั้งใหญ่

2 สถานการณ์โรค

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเศรษฐกิจท้องถิ่น ปริมาณการจราจรจึงเพิ่มสูงขึ้นทุกวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มขึ้นของปริมาณรถบรรทุกและน้ำหนักบรรทุกเกินพิกัด ส่งผลให้ขีดความสามารถในการรองรับและปริมาณการจราจรของสะพานบางแห่งบนทางด่วนลดลง ส่วนประกอบบางส่วนของสะพานได้รับความเสียหายในระดับที่แตกต่างกัน จึงต้องซ่อมแซมและเสริมความแข็งแรง

3 แผนการเสริมกำลัง

ความยากลำบากของโครงการ:

ประการหนึ่งคือช่วงสะพานค่อนข้างกว้าง โดยมีช่วงสะพาน 40 เมตร และแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์แผ่นเดียวมีความยาว 35 เมตร

ประการที่สอง ค่าแรงดึงสูง โดยแรงดึงเดี่ยวอยู่ที่ 1,200 เมกะปาสคาล และค่าแรงดึงอยู่ที่ 24 ตัน

ติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรง CFPP ที่ด้านล่างของคาน โดยเว้นระยะห่าง 30 ซม. และเรียงตัวในแนวนอน 12 แผ่น ขนาดของแผ่นคาร์บอนคือ 35,000 มม. x 100 มม. x 2.0 มม. ความเค้นดึงสูงสุดมากกว่าหรือเท่ากับ 2,400 กิโลนิวตัน และความต้านทานแรงดึงสูงสุดคือ 480 กิโลนิวตัน ความเค้นดึงของโครงการนี้คือ 1,200 เมกะปาสคาล และแรงดึงคือ 240 กิโลนิวตัน

โครงการเสริมคานต่อเนื่องของทางด่วนจิชิเริ่มต้นขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2558 และเสร็จสมบูรณ์แล้ว หลังจากการตรวจสอบโครงสร้างและการทดสอบการรับน้ำหนักอย่างละเอียดถี่ถ้วน โครงการนี้เป็นไปตามข้อกำหนดการรับน้ำหนักที่กำหนดและอยู่ในสภาพดี

4 เทคโนโลยีการก่อสร้างแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์เสริมแรง

4.1 การบำบัดพื้นผิว

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของโครงการเสริมแรงสะพานและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์ของแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ลามิเนต สิ่งแรกที่ต้องทำคือการปรับสภาพพื้นผิว ควรซ่อมแซมส่วนที่เสียหายของสะพานก่อนเริ่มโครงการเสริมแรง ควรกำจัดคาร์บอนไนเซชันและส่วนที่เสียหาย ซ่อมแซมช่องว่าง และทำความสะอาดเหล็กเส้นบางส่วนที่สึกกร่อนเพื่อให้โครงสร้างสะพานสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ขัดส่วนที่เสียหายและยื่นออกมาให้เรียบ ใช้เครื่องเจียรขัดมุม รัศมีมุมเฉียงควรมากกว่า 30 มม. เพื่อให้พื้นผิวสะอาดและเรียบร้อย หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง เมื่อพื้นสะพานแห้งสนิทและเป็นไปตามข้อกำหนดการก่อสร้างแล้ว ก็สามารถดำเนินการเสริมแรงต่อไปได้

4.2 ทาไพรเมอร์

กระบวนการทาสีรองพื้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการก่อสร้างเสริมแรงสะพาน กระบวนการนี้ช่วยให้สารเคลือบซึมเข้าสู่โครงสร้างสะพานได้สะดวกยิ่งขึ้นสำหรับการติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ในขั้นตอนต่อไป และยังช่วยเสริมประสิทธิภาพการบ่มตัวของวัสดุเคลือบอีกด้วย สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ การเตรียมสารเคลือบควรพิจารณาจากความต้องการใช้งานจริงในการก่อสร้าง และควรกำหนดอัตราส่วนการผสมของสารหลักและสารบ่มตัวให้สอดคล้องกับข้อกำหนดเฉพาะของการทาสี การคนต้องเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าสีผสมกันอย่างทั่วถึง เนื่องจากคุณสมบัติการบ่มตัวของสีรองพื้นง่าย จึงควรทาสีรองพื้นทันทีหลังจากการเตรียมเสร็จสิ้น และให้เสร็จสิ้นโดยเร็วที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้

4.3 ลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์แบบแปะ

กำหนดปริมาณแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้ตามขนาดของพื้นที่เสริมแรงสะพาน ขั้นแรกให้ตัดแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ โดยปกติแล้ว เพื่อให้มั่นใจว่าแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์จะมีความยาวไม่เกิน 2 เมตร ใช้นิ้วแตะและตรวจสอบว่าสีรองพื้นแห้งสนิทหรือไม่ เทน้ำยาหลักอีพอกซีเรซินและน้ำยาบ่มลงในถังผสมตามอัตราส่วนที่กำหนด ผสมให้เข้ากันอย่างสม่ำเสมอประมาณ 2 นาที เพื่อให้แน่ใจว่าสีรองพื้นเข้ากันดี ใช้แปรงลูกกลิ้งทาอีพอกซีเรซินให้ทั่วแผ่นรองพื้น ความหยาบของพื้นผิวจะเป็นตัวกำหนดปริมาณการทา หลังจากวางแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ลงบนพื้นผิวเคลือบเรซินแล้ว ให้ใช้แปรงลูกกลิ้งและไม้ปาดน้ำปาดแผ่นลามิเนตให้เรียบตามแนวเส้นใย เพื่อขจัดฟองอากาศส่วนเกินและซึมเข้าสู่เรซิน ในทิศทางของเส้นใย ควรมีความยาวซ้อนทับอย่างน้อย 10 ซม. ในทางกลับกัน ไม่จำเป็นต้องเว้นระยะห่างระหว่างเส้นใยกับพื้นผิว หลังจากติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์แล้ว ควรทิ้งไว้ 30 นาที หากเกิดเหตุการณ์เช่น ลอยหรือหลุดออกจากกันในระหว่างนี้ ควรรีดหรือซ่อมแซมด้วยลูกกลิ้งหรือไม้ปาดน้ำทันทีเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการก่อสร้างที่ดีที่สุด ข้อควรระวังคือ เมื่อติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ ควรก่อสร้างในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีสิ่งกีดขวาง ไม่มีไฟและควัน และบุคลากรในการก่อสร้างต้องสวมใส่อุปกรณ์ป้องกันตลอดระยะเวลาก่อสร้าง

4.4 การเคลือบผิว

สำหรับโครงสร้างหรือส่วนประกอบที่มีความต้องการตกแต่งรูปลักษณ์ พื้นผิวของคาร์บอนไฟเบอร์หลังการวางสามารถทาสีด้วยสีอีพ็อกซีหรือสีธรรมดาหลังจากการพ่นทราย

5 บทสรุป

แผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนักเบา ทนแรงดึงสูง และมีความเหนียวที่ดี สามารถซ่อมแซมโครงสร้างต่างๆ ได้โดยไม่กระทบต่อรูปลักษณ์และความสวยงามของโครงสร้างสะพาน โครงสร้างเสริมแรงด้วยแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์นั้นเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ แม้ว่าราคาตลาดของแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์จะสูงกว่าวัสดุอื่นๆ แต่ต้นทุนโดยรวมของวัสดุอื่นๆ ก็ลดลงอย่างมาก ช่วยลดขั้นตอนที่ซับซ้อน เช่น การติดตั้งแบบหล่อ การรองรับ การเทคอนกรีต การประกอบและถอดประกอบอุปกรณ์ยึด การบ่ม และการรื้อแบบหล่อ ซึ่งเป็นขั้นตอนพื้นฐานที่ต้องใช้วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การเสริมแรงด้วยคอนกรีตและการเสริมเหล็กแผ่น และไม่กินพื้นที่มากเกินไป แม้จะทำงานบนที่สูง ก็ใช้เพียงแท่นทำงานที่เรียบง่าย ดังนั้น ต้นทุนโดยรวมของการใช้แผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเสริมความแข็งแรงสะพานจึงต่ำกว่าวิธีการซ่อมแซมแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ แผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ยังมีความทนทานและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ไม่จำเป็นต้องเคลือบสารป้องกันการกัดกร่อนใดๆ อย่างไรก็ตาม การเสริมเหล็กแผ่นเหล็กไม่สามารถขจัดปัญหาการกัดกร่อนและสนิมได้ เนื่องจากโครงการเสริมแรงด้วยแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ช่วยลดพื้นที่ใช้งาน ลดระยะเวลาการก่อสร้าง และการก่อสร้างที่ง่ายและมีประสิทธิภาพ จึงช่วยลดผลกระทบของการก่อสร้างเสริมแรงต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบได้อย่างมาก เทคโนโลยีเสริมแรงด้วยแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถตอบสนองความต้องการของโครงการเสริมแรงสะพานและมีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง