การเสริมแรงสะพาน

สะพานนี้ตั้งอยู่บนทางหลวงแผ่นดินในมณฑลฝูเจี้ยน การออกแบบมีน้ำหนักบรรทุก 20 คันและรถพ่วง 100 คัน โครงสร้างส่วนบนใช้แผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กกลวงหล่อในที่ขนาด 1×13 เมตร ความยาวของสะพานคือ 28.4 เมตร ส่วนรองรับใช้แผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กรูปตัว U พร้อมฐานรากที่ขยายใหญ่ขึ้น สะพานมีความกว้างเต็มความกว้าง 9.4 เมตร และโครงสร้างด้านข้างของพื้นสะพานคือ 0.2 เมตร (ราวกั้น) + 9.0 เมตร (ทางวิ่ง) + 0.2 เมตร (ราวกั้น) โครงสร้างส่วนบนของสะพานคือคานแผ่นคอนกรีตกลวงพร้อมฐานรากแบบเรียบง่าย โครงสร้างส่วนล่างของสะพานคือส่วนรองรับด้วยแรงโน้มถ่วงและฐานรากที่ขยายใหญ่ขึ้น ระบบพื้นสะพานคือ พื้นคอนกรีตซีเมนต์พร้อมรอยต่อที่ซ่อนอยู่.

จากการตรวจสอบพิเศษของสะพานพบว่ามีรอยแตกร้าวมากกว่า 179 รอยที่ฐานของแผ่นพื้นกลวง และความกว้างของรอยแตกร้าวมีตั้งแต่ 0.03 ถึง 0.13 มม. โดยรอยแตกร้าวตามยาวมีความยาว 18.1 เมตร (รวม 2 รอย) รอยแตกร้าวตามแนวทแยงมีความยาว 1.6 เมตร (รวม 2 รอย) และรอยแตกร้าวตามขวางมีความยาว 100.8 เมตร (รวม 175 รอย) การทดสอบรับน้ำหนักแบบไดนามิกและแบบคงที่แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานตรงตามข้อกำหนดการออกแบบเดิม.

การก่อสร้างสะพานในช่วงแรกถูกจำกัดด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น มาตรฐานการรับน้ำหนัก ระดับเทคโนโลยีการก่อสร้าง และเทคโนโลยีการก่อสร้างในขณะนั้น ภายใต้การจราจรของรถบรรทุกขนาดใหญ่ในปัจจุบัน โครงสร้างด้านบนมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวและโรคต่างๆ.

การเสริมแรงด้วยเหล็กเส้นอัดแรงและการเสริมแรงด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงเป็นเทคโนโลยีการเสริมแรงแบบแอ็คทีฟ หากพิจารณาใช้เทคโนโลยีเสริมแรงทั้งสองนี้เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพาน ข้อกำหนดของกระบวนการก่อสร้างจะค่อนข้างเข้มงวด หากไม่มีการก่อสร้างแบบอัดแรง อาจไม่สามารถปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานได้ และอาจทำให้โครงสร้างเดิมเสียหายและลดความสามารถในการรับน้ำหนักลงได้ อย่างไรก็ตาม การเสริมแรงแบบพาสซีฟของแผ่นเหล็กที่แปะไว้จะเพิ่มน้ำหนักของโครงสร้างและชะลอการเกิดรอยแตกร้าวเท่านั้น ในที่สุด กริดคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับสะพาน.

ตาข่ายคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุคอมโพสิตชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติคุณภาพสูง เช่น น้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูง การยึดติดที่มั่นคงและแรงกดต่อของอินเทอร์เฟซระหว่างชั้นคอมโพสิตตาข่ายคาร์บอนไฟเบอร์และส่วนประกอบคอนกรีตนั้นทำได้ส่วนใหญ่โดยใช้ปูนที่มีความแข็งแรงสูงที่เข้าคู่กันซึ่งมีความต้านทานการแตกร้าวได้ดีและไม่มีการหดตัว มีผลในการปรับปรุงความแข็งแกร่งและความสามารถในการรับน้ำหนักของส่วนประกอบคอนกรีต และเพิ่มความสามารถในการจำกัดการแตกร้าวโดยรวมของส่วนประกอบคอนกรีต.

หลังจากเสริมชั้นคอมโพสิตไฟเบอร์แล้ว ความกว้างของรอยแตกร้าวจะลดลงอย่างมาก หลังจากเสริมความแข็งแรงแล้ว ความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างจะดีขึ้น.