การฟื้นฟูและเสริมความแข็งแกร่งของสะพาน

1. ภาพรวมโครงการ

สะพานซูเปอร์หยุนฉวนเป็นสะพานโค้งรูปกล่อง มีช่วงสะพานหลักยาว 160 เมตร รับน้ำหนักบรรทุกสูงสุด 20 กิโลกรัม (น้ำหนักบรรทุกสูงสุด 20 กิโลกรัม) และรถพ่วงยาว 120 กิโลกรัม (น้ำหนักบรรทุกสูงสุด 160 กิโลกรัม) โครงสร้างพื้นสะพานบนส่วนโค้งเป็นแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กกลวงขนาด 13×13 เมตร และวงแหวนส่วนโค้งหลักทำจากคอนกรีต C40 พื้นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กบนส่วนโค้งทำจากคอนกรีต C25 พื้นสะพานขนาด 13 เมตรบนส่วนโค้งไม่ต่อเนื่อง และรอยต่อระหว่างแผ่นคอนกรีตและแผ่นคอนกรีตถูกอุดด้วยยางมะตอย

ในเดือนพฤษภาคม 2557 บริษัท CCCC First Highway Survey and Design Institute จำกัด ได้ตรวจสอบสะพาน พบว่าโครงสร้างส่วนบนและส่วนล่างของสะพานมีรอยแตกร้าว เส้นเอ็นโผล่พ้นน้ำ รอยต่อคอนกรีตเป็นรูพรุน ความเสียหาย การแตกร่อน และโรคทั่วไปอื่นๆ เนื่องจากความแข็งแรงของคอนกรีตของพื้นพื้นภายในวงโค้งหลักของสะพานทั้งหมดอยู่ที่ C25 ตาม "รหัสการออกแบบการเสริมแรงสะพานทางหลวง" จึงไม่ควรใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงเพื่อเสริมแรง แต่ควรใช้วิธีการแก้ปัญหาโดยการแปะแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ทับ

2. การวิเคราะห์โรคโดยย่อ

รอยแตกร้าวเป็นหนึ่งในโรคที่พบบ่อยที่สุดในสะพานคอนกรีตเสริมเหล็ก และมีสะพานเพียงไม่กี่แห่งที่ไม่มีรอยแตกร้าว แผ่นพื้นกลวงของสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กเหนือส่วนโค้งมีรอยแตกร้าวกระจายตัวตามแนวขวาง โดยส่วนใหญ่มีความยาว 0.5-8 เมตร ความกว้างอยู่ระหว่าง 0.02-0.2 มิลลิเมตร และรอยแตกร้าวส่วนใหญ่มีขนาด 1/4 ลิตร-3/4 ลิตร มีรอยแตกร้าวตามยาว 1-3 รอยที่แผ่นพื้นด้านล่าง ซึ่งมีช่วงมากกว่า 2/3 ความยาวอยู่ระหว่าง 1-5 เมตร และความกว้างอยู่ระหว่าง 0.05-0.22 มิลลิเมตร ซึ่งส่วนใหญ่อยู่บริเวณแนวกึ่งกลางของสะพานครึ่ง รอยแตกในแนวดิ่งของแผ่นใยมี 5 รอย มีความยาวระหว่าง 0.1 ถึง 0.4 เมตร และความกว้างระหว่าง 0.02 ถึง 0.18 มิลลิเมตร โดยส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 1/4 ลิตร ถึง 3/4 ลิตร มีหินปูนซึมผ่านหลายจุดในแผ่นฐานมากกว่า 2/3 ของช่วง ทำให้เกิดผลึกหินปูนตกตะกอน พื้นที่การซึมผ่านและการเกิดหินปูนอยู่ที่ประมาณ 0.5 เมตร x 0.5 เมตร ร่วมกับปรากฏการณ์เหล็กผุกร่อนหลุดร่อน

3. เทคโนโลยีการก่อสร้างเสริมแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ของสะพาน Yunquan

3.1 งานเบื้องต้นของการเสริมแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

(1) การเจาะและระบายน้ำแผ่นพื้นกลวงดูเหมือนจะง่าย แต่ต้องใช้ความพิถีพิถัน ขั้นแรกให้หาตำแหน่งของหลุมเจาะ โดยทั่วไปควรอยู่ห่างจากปลายแผ่นพื้น 0.2-0.3 เมตร ทางด้านความลาดเอียงตามยาวต่ำ หรือบริเวณที่มีน้ำซึมและการสะสมตัวของหินปูน เพื่อหลีกเลี่ยงตำแหน่งของเหล็กเส้นและเหล็กเส้น ให้ใช้ค้อนไฟฟ้าเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. สุดท้าย เจาะรูห่างจากปลายแผ่นพื้น 0.2-0.3 เมตร ทางด้านความลาดเอียงตามยาวสูง จากนั้นใช้เครื่องอัดอากาศเจาะลึกลงไปในแผ่นพื้นเพื่อระบายน้ำเสริม หลังจากระบายน้ำที่ค้างอยู่แล้ว ให้ติดตั้งปลอก PVC ในตำแหน่งรูระบายน้ำ ปลอก PVC ควรยื่นออกมาจากรูอย่างน้อย 5 ซม.

(2) การซ่อมแซมรอยแตกร้าวประกอบด้วยการปิดรอยแตกร้าวและการยาแนวรอยแตกร้าว สำหรับรอยแตกที่มีความกว้างน้อยกว่า 0.15 มม. ให้ใช้เรซินอีพ็อกซี่ในการปิดรอยแตกร้าว

1) การซ่อมแซมพื้นผิวของรอยแตกร้าว ให้ใช้แปรงลวดหรือเครื่องมืออื่นๆ เพื่อกำจัดเศษผง เช่น ฝุ่น ขี้เถ้าขาว คราบสกปรก ฯลฯ บนพื้นผิวรอยแตกร้าวตามรอยแตกร้าว

2) ทาน้ำยาอีพอกซีเรซินลงบนรอยแตกร้าวทั้งสองด้าน จากนั้นทาซีเมนต์อีพอกซีเรซินทับอีกชั้นหนึ่งเพื่อป้องกันรูพรุนขนาดเล็กและฟองอากาศ

3) ทาน้ำยาอีพอกซีเรซินสองชั้นลงบนพื้นผิว รอยแตกร้าวที่มีความกว้าง 0.15 มม. จะถูกยาแนวด้วยเรซินอีพ็อกซี่

(3) การซ่อมแซมข้อบกพร่องของคอนกรีตส่วนใหญ่ประกอบด้วยการกำจัดสนิมและการปรับระดับปูน การกำจัดสนิมคือการทำความสะอาดชั้นออกไซด์ของเหล็กเส้น ใช้ปูนยาแนวอีพ็อกซีทาบนพื้นผิวของเหล็กเส้นที่โผล่พ้นผิวหรือพื้นผิวคอนกรีตที่เป็นสนิม และทาให้ทั่วถึงรากคอนกรีต การปรับระดับปูนคือการทำให้พื้นผิวคอนกรีตสะอาด ชุ่มชื้น และปราศจากน้ำ จากนั้นใช้มีดปูนทาอีพ็อกซีที่ผสมแล้วลงบนส่วนเว้าและส่วนที่ลอกของคอนกรีตเพื่อให้ยึดเกาะกับคอนกรีตอย่างแน่นหนาโดยไม่มีฟองอากาศ การซ่อมแซมจะดำเนินการเป็นชั้นๆ เพื่อให้มั่นใจว่าการเคลื่อนตัวระหว่างพื้นที่ที่ซ่อมแซมและพื้นที่ที่ยังไม่ได้ซ่อมแซมเป็นไปอย่างราบรื่น

3.2 กระบวนการติดและเสริมความแข็งแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

ขั้นตอนหลักของกระบวนการติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ประกอบด้วย:

การทำความสะอาดพื้นผิว หลังจากซ่อมแซมข้อบกพร่องของคอนกรีตแล้ว ให้ใช้เครื่องเป่าลมหรือแปรงปัดฝุ่นออกจากพื้นผิวจนกว่าพื้นผิวจะสะอาด

ลงสีรองพื้น คำนวณอัตราส่วนของสารหลักในสีรองพื้นและสารบ่ม คนให้เข้ากัน แล้วใช้ลูกกลิ้งหรือแปรงทาสีรองพื้นให้ทั่วพื้นผิวที่ต้องการยึดติด ควรใช้สีรองพื้นที่ปรับแล้วให้หมดภายในเวลาที่กำหนด โดยทั่วไปอุณหภูมิในการก่อสร้างจะสูงกว่า 5 องศาเซลเซียส และความชื้นต่ำกว่า 85% เหมาะสำหรับการก่อสร้างครั้งต่อไปเมื่อนิ้วมือแห้งแล้ว ส่วนเว้าของพื้นผิวฐานต้องได้รับการซ่อมแซมและปรับให้เรียบด้วยกาวซ่อมแซมเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีขอบหรือมุม มุมควรได้รับการซ่อมแซมให้โค้งเรียบโดยมีรัศมีมากกว่า 2 ซม. พื้นผิวนูนควรขัดให้เรียบด้วยกระดาษทราย สีรองพื้นควรทนต่อการรบกวนจากยานพาหนะที่วิ่งผ่าน

ทาสีอีพอกซีเรซิน หลังจากวัสดุปรับระดับแห้งสนิทแล้ว ให้ใช้แปรงกลิ้งหรือแปรงทาสี ไม้ปาดน้ำจะถูกเคลือบด้วยอีพอกซีเรซินบนสีรองพื้น และความหนาของชั้นเคลือบควรสม่ำเสมอและไม่หย่อนคล้อย:

ติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์และติดแผ่นไฟเบอร์ให้ทั่วพื้นผิวที่ยึดติด ใช้ลูกกลิ้งชนิดพิเศษกลิ้งไปในทิศทางของเส้นใยหลายๆ ครั้งเพื่อไล่ฟองอากาศออกและส่งเสริมการซึมผ่านของกาว

4 บทสรุป

การเสริมกำลังสะพานหยุนฉวนเสร็จสมบูรณ์เมื่อปลายเดือนกันยายน พ.ศ. 2558 ความสามารถในการรับน้ำหนักดัดและความต้านทานการแตกร้าวของส่วนหน้าของคานหลักได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ ผ่านการตรวจสอบสะพานและบรรลุวัตถุประสงค์ในการเสริมความแข็งแกร่งของสะพาน ด้วยการใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ในโครงการเสริมกำลังสะพานหยุนฉวน เมื่อเทียบกับการขยายหน้าตัดคอนกรีตหรือเทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยเหล็กแบบเดิม การก่อสร้างจึงง่ายและคุณภาพการก่อสร้างก็ง่าย ทำให้มั่นใจได้ว่าน้ำหนักบรรทุกตายตัวและรูปลักษณ์ของสะพานจะไม่ได้รับผลกระทบ ความต้านทานการกัดกร่อนและความทนทานอยู่ในระดับที่ดี อายุการใช้งานของโครงสร้างเพิ่มขึ้น และต้นทุนการเสริมแรงลดลง จึงเป็นที่นิยมในโครงการเสริมกำลังสะพาน