การบำรุงรักษาสะพาน
การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
เทคโนโลยีเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ในการซ่อมแซมและบำรุงรักษาสะพานช่วยปรับปรุงคุณภาพการก่อสร้างเสริมแรงสะพานได้อย่างมาก ประหยัดต้นทุนการซ่อมแซมและบำรุงรักษาสะพาน และมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมสูง
โครงการ
หากยกตัวอย่างทางด่วน ส่วนหนึ่งของสะพานจะแบ่งเป็นสะพานซ้ายและขวา โดยสะพานซ้ายยาว 387 เมตร กว้าง 12.5 เมตร และสะพานขวายาว 447 เมตร กว้าง 13 เมตร คานหลักของสะพานเป็นคานกล่องคอนกรีตหล่อในที่ต่อเนื่อง คานกล่องเป็นคานกล่องเดี่ยวแบบห้องคู่ ความหนาของแผ่นด้านบนประมาณ 200 มม. และความหนาของแผ่นด้านล่างประมาณ 180 มม. จากการตรวจสอบสะพานโดยละเอียด พบว่าสะพานมีรอยแตกร้าวจำนวนมาก และพบปรากฏการณ์คอนกรีตเสริมเหล็กชำรุดและเหล็กเสริมโผล่ออกมา ความกว้างของรอยแตกร้าวในแนวตั้งที่ใหญ่ที่สุดคือประมาณ 0.28 มม. และความกว้างของรอยแตกร้าวในแนวทแยงคือ 0.5 มม.
ความเสี่ยงต่ออันตรายจากสะพาน
สะพานใช้โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก จึงเกิดรอยแตกร้าวตามขวางที่แผ่นฐานได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่ความกว้างของรอยแตกร้าวไม่เกินข้อกำหนดมาตรฐาน การใช้งานสะพานตามปกติจะไม่ได้รับผลกระทบ อย่างไรก็ตาม จากผลการทดสอบภาคสนาม พบว่าความกว้างสูงสุดของรอยแตกร้าวของคานกล่องอยู่ที่ประมาณ 0.5 มม. และมีรอยแตกร้าวจำนวนมากที่เกินขีดจำกัดสูงสุดที่ 0.20 มม. แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการรับแรงดัดของส่วนหน้าของสะพานยังไม่เพียงพอ และมีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบจากน้ำภายนอกมากขึ้น ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะที่ของเหล็กเส้นในคอนกรีต ซึ่งลดความทนทานของโครงสร้างสะพาน และทำให้สะพานมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอย่างร้ายแรง ดังนั้น จำเป็นต้องมีมาตรการบำรุงรักษาที่มีประสิทธิภาพเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับสะพาน
แผนการก่อสร้างเสริมแรง
(I) สำหรับรอยแตกที่มีความกว้างน้อยกว่า 0.15 มม. และความลึกตื้น ให้ใช้วัสดุอุดรอยต่อเรซินเพื่อเสริมความแข็งแรง
(2) สำหรับรอยแตกที่มีความกว้างมากกว่า 0 มม. สำหรับรอยแตกที่มีขนาด 15 มม. และน้อยกว่า 0.5 มม. จำเป็นต้องใช้กาวอุดรอยแตกหรือยาแนวเรซินอีพอกซี
(3) สำหรับรอยแตกที่มีความกว้างมากกว่า 0.5 มม. จำเป็นต้องเจาะและฝังรอยแตกให้แน่น
(4) สำหรับรอยแตกทั้งหมด ให้รวมความกว้างและตำแหน่งของรอยแตกเข้าด้วยกัน แล้วติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ตามทิศทางแรงดึง
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์ในการบำรุงรักษาสะพาน
การทำความสะอาดบริเวณที่เป็นโรค
(1) โครงการนี้มุ่งเน้นไปที่ปัญหาคอนกรีตเป็นหลุมเป็นบ่อ หลวม แตก หรือลอกในบางพื้นที่ โดยใช้วิธีการตัดด้วยมือ การฉีดน้ำแรงดันสูง และวิธีการอื่นๆ ทำความสะอาดบริเวณที่สกปรกและเสียหายบนพื้นผิวคอนกรีตจนกระทั่งเห็นพื้นผิวฐาน ในระหว่างกระบวนการบำบัดทั้งหมด ควรหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อเหล็กเส้นเดิมของคาน
(2) สำหรับบริเวณที่เกิดการกัดกร่อนของเหล็กเส้นบางส่วน หลังจากทำความสะอาดสนิมที่ลอยอยู่บนผิวเหล็กเส้นแล้ว ให้ทาสารป้องกันเหล็กเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กเส้น ในระหว่างขั้นตอนการก่อสร้าง ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับคุณสมบัติการซึมผ่านสูงของสารป้องกันสนิมอเนกประสงค์ และบุคลากรที่เกี่ยวข้องควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงอย่างเคร่งครัด เพื่อหลีกเลี่ยงการหยดลงบนร่างกายหรือผิวหนัง
การรักษารอยแตกร้าว
ตามมาตรการซ่อมแซมและบำรุงรักษาสะพานที่กำหนดไว้ ได้มีการนำวิธีการรักษารอยแตกร้าวที่มีความกว้างแตกต่างกันมาใช้ ตลอดขั้นตอนการซ่อมรอยแตกร้าว ก่อนที่วัสดุจะแข็งตัว ห้ามมิให้สะพานรับน้ำหนักเกินน้ำหนักตัวและอุปกรณ์ก่อสร้างที่จำเป็นโดยเด็ดขาด การก่อสร้างจะใช้สารละลายเรซินอีพอกซี เรซินไวร์ไลเซชั่น หรือกาวสำหรับอุดรอยแตกร้าวโดยการอัดแรงดัน ในกระบวนการก่อสร้างเฉพาะ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันคงที่ตลอดกระบวนการฉีด เพื่อให้มั่นใจว่าวัสดุซ่อมแซมถูกฉีดเข้าปลายรอยแตกร้าว และอากาศที่สะสมอยู่ในรอยแตกร้าวจะถูกขับออกสู่รูพรุนของคอนกรีต และคอนกรีตจะถูกระบายออกโดยการหายใจตามธรรมชาติ
โครงสร้างเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
(1) การเลือกใช้วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์
(2) ก่อนการก่อสร้าง ให้วัดอุณหภูมิโดยรอบและความชื้นของพื้นผิวคอนกรีต เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิโดยรอบไม่ต่ำกว่า 5 องศาเซลเซียส และความชื้นของพื้นผิวคอนกรีตไม่เกิน 4% ขณะเดียวกัน จำเป็นต้องมีมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการทำความสะอาดรอยแตกร้าวของคอนกรีต และให้มีความเรียบของพื้นผิวหลังการซ่อมแซมอย่างน้อย 5 มม./ม.
(3) ติดกาวที่ชั้นล่าง
(4) วัสดุปรับระดับ
(5) ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ชุบเรซิน
คำกล่าวสรุป
โดยสรุป การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ในการซ่อมแซมและบำรุงรักษาสะพานได้ปรับปรุงคุณภาพการก่อสร้างเสริมแรงสะพานอย่างมีนัยสำคัญ ประหยัดต้นทุนการซ่อมแซมและบำรุงรักษาสะพาน และมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมสูง.