การเสริมแรงสะพาน
การเสริมโครงสร้างด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์มีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในโครงการเสริมแรงสะพาน การก่อสร้างมีความสะดวก ระยะเวลาก่อสร้างสั้น และให้ประสิทธิภาพการเสริมแรงที่ดีเยี่ยม ดังนั้น จึงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์อย่างสมเหตุสมผลในการเสริมแรงทางวิศวกรรมสะพาน
ภาพรวมโครงการ
โครงการสะพานสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2514 สะพานมีความยาวรวมประมาณ 239.15 เมตร ความกว้าง 12.1 เมตร จำนวนรูทั้งหมด 16 รู และช่องเปิดประมาณ 13.9 เมตร โครงสร้างส่วนบนเป็นคานรูปตัว T และโครงสร้างส่วนล่างเป็นฐานรองรับเสาเข็ม เนื่องจากระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวนานของสะพานประกอบกับภาระบรรทุกของยานพาหนะที่ต่อเนื่องยาวนาน ทำให้สะพานมีสภาพทรุดโทรมในหลายระดับ ในขณะเดียวกัน ความกว้างของสะพานไม่สามารถตอบสนองความต้องการการเดินทางของยานพาหนะที่เพิ่มขึ้นได้ จึงจำเป็นต้องขยายและเสริมความแข็งแรงของสะพาน หลังจากการวิเคราะห์อย่างละเอียดถี่ถ้วนแล้ว ในที่สุดก็ตัดสินใจที่จะใช้คาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคานรูปตัว T หลังจากการทดสอบและทดสอบแล้ว ผลการเสริมความแข็งแรงเป็นไปในทางที่ดี
แผนการก่อสร้างเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
แผนการเสริมแรงดัดสำหรับคานหลักของคาน T-beam ของสะพานใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ขนาด 18×1800 (ซม.) และ 18×400 (ซม.) กดที่ด้านล่างของคานหลักใต้คานกลางช่วง และกำหนดความกว้าง 12 ซม. ที่ปลายทั้งสองด้านของแต่ละชั้น ใช้ห่วงรูปตัว U เพื่อยึดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์
แผนการเสริมแรงเฉือนสำหรับคานหลักของคานสะพานรูปตัว T
ตำแหน่งการเสริมแรงถูกกำหนดไว้ที่ตำแหน่งใกล้กับจุดหมุนไดอะแฟรม และเพิ่มห่วงด้านนอกรูปตัว U ที่มีความกว้างประมาณ 20 ซม. และกำหนดคานหลักที่มี 12 ช่อง ตำแหน่งของแผ่นเหล็กที่ปลายคานหลักแต่ละอันใช้ห่วงด้านนอกขวางรูปตัว U ที่มีความกว้างประมาณ 20 ซม.
กระบวนการก่อสร้างเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
ในโครงการขยายและเสริมความแข็งแรงของสะพาน จะต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์อย่างเคร่งครัด ทำความสะอาดพื้นผิวของคาน → ทำความสะอาดพื้นผิวเพิ่มเติม → ทาสีที่ผสมแล้วลงบนชั้นล่าง → ขูดพื้นผิวให้เรียบ → ทาสีเรซินชุบสารอย่างระมัดระวัง → วางแผ่นไฟเบอร์ในตำแหน่งที่ต้องการเสริมความแข็งแรง → จากนั้นทาเรซินชุบสาร → ดำเนินการบำรุงรักษาต่อเนื่อง → ทาสีวัสดุป้องกัน
การวิเคราะห์เปรียบเทียบการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
ภายหลังการเสริมแรงสะพานเสร็จสิ้น หลังจากการทดสอบ พบว่าข้อมูลการรับน้ำหนักแบบไดนามิกและแบบคงที่ของสะพานได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และมีบทบาทที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการเสริมแรง
จากกรณีนี้จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์นั้นใช้งานง่าย ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์และเครื่องจักรขนาดใหญ่ เพียงแค่ใช้เครื่องมือไฟฟ้าขนาดเล็กก็เพียงพอแล้ว จำนวนผู้ใช้งานมีน้อย ประสิทธิภาพการก่อสร้างสูง และต้นทุนต่ำ ไม่จำเป็นต้องรบกวนการจราจร ผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมการก่อสร้างค่อนข้างน้อย ระยะเวลาการก่อสร้างสั้นลงอย่างมาก และมีประโยชน์ทางสังคมและเศรษฐกิจอย่างมาก ขณะเดียวกัน เทคโนโลยีการก่อสร้างยังสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของอาคารได้อย่างมาก และต้นทุนการเสริมแรงก็ต่ำเช่นกัน
เมื่อเทียบกับการเสริมคอนกรีตเสริมเหล็ก ต้นทุนการเสริมคาร์บอนไฟเบอร์อาจสูงกว่าเล็กน้อย แต่ระยะเวลาการก่อสร้างโดยรวมสั้นกว่า และต้นทุนโดยรวมก็ยังต่ำกว่า
ดังนั้น การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานวิศวกรรมสะพานที่ตัวสะพานมีความเสียหายเล็กน้อย ระยะเวลาก่อสร้างสูง ปริมาณการจราจรหนาแน่น และการจราจรไม่รบกวนการจราจร ขณะเดียวกันยังช่วยซ่อมแซมรอยแตกร้าวของสะพานได้เป็นอย่างดี หากโครงสร้างสะพานเสียหายอย่างรุนแรงและเกิดการแตกกระจายของคอนกรีตขนาดใหญ่ จำเป็นต้องใช้วิธีการเสริมแรงด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อเพิ่มพื้นที่หน้าตัดของสะพาน ซึ่งวิธีนี้มีระยะเวลาก่อสร้างนานและจำเป็นต้องรบกวนการจราจร
คำกล่าวสรุป
เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์มีการใช้งานที่หลากหลายในโครงการเสริมแรงสะพาน การดำเนินการก่อสร้างสะดวก ระยะเวลาก่อสร้างสั้น และผลการเสริมแรงยอดเยี่ยม ดังนั้น จึงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์อย่างสมเหตุสมผลในการเสริมแรงทางวิศวกรรมสะพาน ในการก่อสร้างจริง จำเป็นต้องเลือกวัสดุเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ และดำเนินการก่อสร้างอย่างเคร่งครัดตามกระบวนการก่อสร้าง และทำการบำรุงรักษาให้ดี เพื่อให้แน่ใจว่าโครงการบรรลุผลการเสริมแรงตามที่คาดหวัง