การซ่อมแซมรอยแตกร้าวของสะพาน

โครงการ

หลังจากทางด่วนสายหนึ่งเปิดใช้งานได้ระยะหนึ่ง เนื่องจากปริมาณการจราจรในพื้นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและปริมาณรถบรรทุกหนัก ทำให้มีรอยแตกร้าวจำนวนมากเกิดขึ้นที่พื้นสะพานและพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กระหว่างการใช้งานสะพาน สะพานได้รับการออกแบบให้มี 2 ช่วงซ้ายและขวาเปิดสำหรับการจราจร แต่ละช่วงมี 19 ช่วง สะพานซ้ายและขวา 2 แห่งเป็นสะพานที่สร้างขึ้นใหม่ โครงสร้างด้านบนใช้โครงสร้างแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กกลวง ส่วนโครงสร้างด้านล่างใช้เสาเข็มและเสาค้ำ แผนผังของสะพานซ้ายและขวามีรายละเอียดอยู่ในรูปภาพ น้ำหนักบรรทุกที่ออกแบบของสะพานคือ 20 ตันและ 100 ตันที่แขวนอยู่ มุมเอียงของสะพานด้านซ้ายคือ 12° มุมเอียงของสะพานด้านขวาคือ 0° ความกว้างของช่วงสะพานคือ 19×15.4 ม. ความกว้างของพื้นสะพานทั้งหมดคือ 21 ม.

การสอบสวนโรค

ในระหว่างการดำเนินการและการใช้ทางด่วน เนื่องจากอิทธิพลของน้ำหนักบรรทุกและปัจจัยด้านสภาพอากาศที่ส่งผลต่อโครงสร้างสะพาน การตรวจสอบทุกวันเผยให้เห็นว่าสะพานมีโรคต่างๆ มากมาย โดยรอยร้าวถือเป็นโรคที่ร้ายแรงที่สุด

จากการตรวจสอบพื้นที่อย่างละเอียด พบว่าพื้นผิวสะพาน พื้นสะพาน คานครอบสะพาน และส่วนอื่นๆ พบโรคหลายชนิด รวมถึงพบน้ำรั่วซึมและความเสียหายของคอนกรีตที่ปลายคาน ข้อต่อบานพับ และช่วงสะพาน จากการตรวจสอบลักษณะภายนอกอย่างละเอียด พบปัญหาหลักๆ ดังต่อไปนี้

(1) พบรอยแตกร้าวจำนวนมากในชั้นผิวถนนและด้านล่างของพื้นสะพาน โดยส่วนใหญ่เป็นรอยแตกร้าวตามยาวตามรอยต่อบานพับ และมีแนวโน้มขยายตัวเพิ่มขึ้น จึงจำเป็นต้องมีการเสริมเหล็ก

(2) มีคอนกรีตเสียหาย เหล็กเป็นสนิม และมีรอยแตกจำนวนมากตรงกลางสะพานและปลายคาน ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อความมั่นคงของโครงสร้างสะพาน

(3) มีน้ำซึมเข้าที่ข้อต่อบานพับของแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กกลวงของสะพาน ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนขยายตัวและเหล็กเส้นโผล่ออกมาในคานครอบ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพาน

หลักการพื้นฐานของการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์

ด้วยเทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอน วัสดุเรซินอีพอกซีจะถูกนำไปวางบนพื้นผิวของโครงสร้างคอนกรีตก่อนเพื่อยึดติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ เรซินและวัสดุภายในคอนกรีตจะรวมตัวกันเป็นสารยึดเกาะ ซึ่งรวมผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เข้ากับคอนกรีตโดยรวม ช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างสะพาน ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงและโมดูลัสยืดหยุ่นสูง ซึ่งสามารถชดเชยแรงดึงที่ไม่เพียงพอของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เมื่อผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับแรงเค้นจากอุณหภูมิ แรงเค้นจากอุณหภูมิที่เกิดขึ้นจะน้อยกว่าแรงดึงสูงสุด (3400 เมกะปาสคาล) มาก และผลกระทบก็น้อย ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จะถูกนำไปวางบนพื้นผิวรับแรงดึงของโครงสร้างแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กกลวงของสะพาน เพื่อยึดติดเข้ากับโครงสร้างสะพานและรับแรงภายนอกร่วมกัน ซึ่งสามารถลดแรงเค้นของเหล็กเส้น ป้องกันการแตกร้าว และเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างสะพานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จุดสำคัญของเทคโนโลยีการก่อสร้างสำหรับการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์

จัดทำแผนการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์

ส่วนที่แตกร้าวของสะพานในโครงการนี้ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่ผิวทางของพื้นสะพาน ด้านล่างของคาน และข้อต่อบานพับ เมื่อรวมกับความเสียหายของส่วนประกอบของสะพานแล้ว เรซินอีพอกซีและผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จะถูกเลือกตามข้อกำหนดในการก่อสร้าง และดำเนินการตรวจสอบคุณภาพ ตัวบ่งชี้ทั้งหมดสามารถใช้ได้เฉพาะในกรณีที่ตรงตามข้อกำหนดเท่านั้น . ออกแบบมาเพื่อวางผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ที่ด้านล่างของแผ่นกลวงและวางลูกปัดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์บนข้อต่อผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ทั้งสองอัน ตามการตรวจสอบความเสียหายของสะพาน โฟกัสอยู่ที่การเสริมแรงในตำแหน่งช่วงกลางของสะพาน แผนการเสริมแรงเฉพาะแสดงอยู่ในรูปที่ 1

การปรับปรุงพื้นผิวของชิ้นส่วนคอนกรีตเสริมเหล็ก

หากพื้นผิวของโครงสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กมีข้อบกพร่อง ให้ทำความสะอาดรอยแตกที่เปราะและส่วนที่หลวมทั้งหมด เหล็กเส้นที่โผล่ออกมาจะได้รับการเคลือบสารป้องกันสนิม และซ่อมแซมรอยแตกบนพื้นผิวคอนกรีต รอยแตกที่มีความกว้าง 0.20 มม. ขึ้นไปจะได้รับการซ่อมแซมด้วยเรซินอีพอกซี ส่วนรอยแตกที่มีความกว้างน้อยกว่า 0.20 มม. จะได้รับการซ่อมแซมด้วยเรซินอีพอกซี

การรักษาแบบรากหญ้า

ใช้ปูนที่มีความแข็งแรงมากกว่าคอนกรีตของโครงสร้างสะพานเพื่อซ่อมแซมส่วนที่เสียหาย และตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวของโครงสร้างเรียบและสะอาด พื้นผิวของส่วนเสริมแรงควรได้รับการขัดเงา และควรทำความสะอาดพื้นผิวคอนกรีตให้สะอาดหมดจดหลังการขัดเงา เพื่อให้มั่นใจว่าเนื้อคอนกรีตจะคงสภาพดี

ใช้ตัวแทนอินเทอร์เฟซด้านล่าง

นำเรซินอีพ็อกซี่ TP มาทาบนพื้นผิวของโครงสร้างคอนกรีตที่ผ่านการบำบัดแล้ว เรซินจะแทรกซึมเข้าสู่โครงสร้างคอนกรีตและรวมเข้ากับคอนกรีตทั้งชิ้นและรับแรงไว้ด้วยกัน

การซ่อมแซมข้อบกพร่องบนพื้นผิวของส่วนประกอบคอนกรีต

หากพื้นผิวคอนกรีตยังคงมีข้อบกพร่องบางส่วนหลังจากทาน้ำยาประสานพื้นผิวด้านล่างแล้ว ให้ใช้อีพ็อกซีพุตตี้ซ่อมแซมข้อบกพร่องดังกล่าว หลังจากซ่อมแซมเสร็จแล้ว ให้ใช้กระดาษทรายขัดเส้นหยาบและเม็ดละเอียดบนพื้นผิวคอนกรีต เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวคอนกรีตเรียบเนียน

ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แบบแปะ

ทาชั้นเรซินอีพ็อกซี่บนพื้นผิวคอนกรีต ติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์บนพื้นผิวคอนกรีต จากนั้นทาชั้นเรซินบนผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อให้แน่ใจว่ายึดเกาะแน่น

การบำรุงรักษาและการเคลือบผิว

หลังจากติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แล้ว ควรบ่มผ้าในสภาวะธรรมชาติประมาณ 10 วันเพื่อให้มั่นใจว่าผ้าจะยึดติดได้ดียิ่งขึ้น เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ให้ดียิ่งขึ้น หลังจากการบำรุงรักษาเสร็จสิ้น จะมีการทาสีพื้นผิว ซึ่งจะช่วยเสริมความแข็งแรงและเพิ่มประสิทธิภาพการเสริมแรงของสะพานให้ดียิ่งขึ้น

สรุป

การใช้เทคโนโลยีเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับแผ่นกลวงคอนกรีตเสริมเหล็กของสะพาน แสดงให้เห็นว่าหลังจากการเสริมแรงแล้ว ประสิทธิภาพการทำงานแบบไดนามิกของสะพานได้รับการปรับปรุงอย่างมีประสิทธิภาพ และรอยแตกร้าวของสะพานก็ได้รับการซ่อมแซมอย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน