Gia cố cầu

Tình hình chung của cầu mương cầu sau

Cầu sau là một cây cầu nhỏ trên tuyến quốc lộ 308 thuộc thẩm quyền của cục chúng tôi. Nó được xây dựng vào năm 1989. Kết cấu phía trên chỉ đơn giản là tấm rỗng được hỗ trợ, và phần dưới là trụ dầm mũ trụ. Sự kết hợp của nhịp cầu là 3 tải trọng lớn và lưu lượng giao thông. Để giải quyết các vấn đề giao thông ngày càng nghiêm trọng, tuyến đường đã được xây dựng lại vào năm 2002. Mặt đường được mở rộng từ 10 m lên 15 m và mặt cầu từ 11 m lên 17 m. Giới hạn về vốn, mặt cầu cũ vẫn được sử dụng ở phần cũ của cây cầu. Theo thời gian, căn bệnh của cây cầu ngày càng bộc lộ. Vào năm 2007, Trung tâm Kiểm định Cầu của tỉnh đã xác định nó là loại cầu thứ ba. Những khiếm khuyết chính của bản mặt cầu cũ là hầu hết các vết nứt ngang và vết nứt dọc xuất hiện ở đáy bản mặt cầu cũ.

Nguyên nhân gây bệnh

1. Nguyên nhân chính gây ra các vết nứt là do lớp bê tông bảo vệ mỏng ở đáy tấm bê tông, sự ăn mòn của cốt thép và sự giãn nở của bê tông.

2. Cầu sử dụng lâu ngày, xuất hiện các vết nứt hư hỏng tích tụ trên bê tông bản cầu, nứt bê tông, ăn mòn thép, ăn mòn thép và nứt bê tông trầm trọng hơn.

Các biện pháp đối phó điều trị

Trước những vấn đề của cầu, tháng 7 năm 2008, Phòng Bảo trì Cục Đường bộ Liêu Thành, Viện Khảo sát, Trung tâm Kiểm định Cầu đường tỉnh và các chuyên gia liên quan đã tham vấn cầu. Quyết định dán vải sợi carbon gia cố cầu, đáp ứng khả năng chịu lực và đảm bảo an toàn giao thông.

Đặc điểm của vải gia cố sợi carbon

Sợi carbon là một loại vật liệu xây dựng mới, có trọng lượng nhẹ, độ bền cao, chống ăn mòn, thi công dễ dàng, có thể thích ứng với nhiều đặc điểm cấu trúc hình dạng phức tạp, không ảnh hưởng đến kích thước và hình thức của kết cấu, vải sợi carbon gia cố hầu như không cần bất kỳ công việc bảo trì nào, có thể giảm chi phí bảo trì muộn.

Tùy theo mức độ bệnh lý khác nhau của từng khối, các phương án thi công sau đây được đưa ra.

Xác định phạm vi điều trị

1. Mặt cầu được làm bằng ba lớp vải sợi carbon.

Lỗ thứ nhất, lỗ thứ hai, thứ tư, thứ năm, 7, 8 đĩa.

Lỗ thứ hai, lỗ thứ ba, thứ tư, thứ bảy, 11 đĩa

Lỗ thứ ba, thứ sáu, thứ chín ở lỗ thứ ba.

2. Mặt cầu với hai lớp vải sợi carbon

Lỗ đầu tiên, bảng thứ mười một và mười hai

Lỗ thứ hai và bảng thứ nhất, mười hai

Lỗ thứ mười hai ở lỗ thứ ba.

3. Các bước thi công dán vải sợi carbon

3.1 Công nghệ thi công

Chuẩn bị thi công, xử lý bề mặt bê tông kết cấu, chuẩn bị lớp sơn lót, sửa chữa bề mặt bằng vật liệu san phẳng, chuẩn bị nhựa thấm bằng chổi, vải sợi carbon dạng hồ, nhựa thấm bằng chổi, xử lý bảo vệ bề mặt

3.2 Xử lý khuyết tật bề mặt bê tông

3.2.1 Làm sạch bề mặt bê tông như bề mặt tổ ong, bề mặt vải sợi, bề mặt bị ăn mòn, bong tróc, phong hóa, bùn nổi, bụi bẩn, v.v. bằng máy mài hoặc bàn mài.

3.2.2 Kiểm tra thanh thép lộ ra, gỉ sét và gỉ sét, sau đó quét sơn Dan đỏ.

3.2.3 Sửa chữa các vết nứt. Nhựa tiêm epoxy được sử dụng để trám các vết nứt có chiều rộng nhỏ hơn 0,2 mm, và nhựa epoxy được sử dụng để trám các vết nứt có chiều rộng lớn hơn 0,2 mm.

3.2.4 Việc định vị và đánh dấu vải sợi carbon phải được thực hiện theo yêu cầu thiết kế.

3.2.5 Phần nhô ra trên bề mặt cấu kiện do thi công phải được mài bằng máy đánh bóng hoặc đá mài, chênh lệch chiều cao không được vượt quá 1 mm.

3.2.6 Các cạnh và góc trên bề mặt cấu kiện phải được bo tròn bằng máy đánh bóng. Bán kính của các góc bo tròn phải lớn hơn 30 mm và không nhỏ hơn 20 mm.

3.2.7 Các bộ phận bị lỗi trên bề mặt bê tông, sau khi loại bỏ bê tông rời bằng vữa bê tông cường độ cao của cấu kiện ban đầu, phải được sửa chữa trên bề mặt phẳng.

3.2.8 sử dụng nước áp lực cao hoặc khí nén để loại bỏ bụi bẩn trên bề mặt cấu kiện và làm khô hoàn toàn.

3.3 Keo lót phủ

3.3.1 Sau khi cân chính xác chất chính và chất đóng rắn đã được pha chế theo ví dụ hóa học, cho chúng vào thùng chứa và trộn đều. Lượng trộn đầu tiên phải được sử dụng hết trong thời gian cho phép. Nếu vượt quá thời gian cho phép, không được sử dụng.

3.3.2 Dùng cọ lăn sơn lót đều. Nếu cần hai lớp, hãy sơn lớp thứ hai sau khi lớp đầu tiên chạm vào đã khô.

3.3.3 đề cập đến thời gian khô dao động từ 3 giờ đến 1 ngày do nhiệt độ khác nhau.

3.3.4 Sau khi đế đã cứng, nếu có chỗ lồi lõm trên bề mặt chi tiết, cần làm nhẵn bằng máy mài hoặc giấy nhám.

3.3.5 Chọn loại keo lót phù hợp tùy theo nhiệt độ và độ ẩm của công trường. Dưới nhiệt độ 5℃, độ ẩm tương đối lớn hơn 85%, độ ẩm bề mặt bê tông lớn hơn 8%, những ngày mưa hoặc ngưng tụ có thể không có biện pháp bảo vệ hiệu quả, không được phép thi công.

3.4 Keo san phẳng vết xước

3.4.1 CFRP chỉ có thể tạo ra hiệu quả gia cường tốt khi tiếp xúc chặt chẽ với bề mặt bê tông cốt thép. Bề mặt của các cấu kiện như tổ ong, bề mặt gai, lỗ nhỏ, v.v. là nguyên nhân gây phồng rộp do độ bám dính không tốt của vải sợi carbon. Keo san phẳng được sử dụng để trám và sửa chữa bề mặt, làm phẳng bề mặt.

3.4.2 Keo san phẳng sau khi cào xước, bề mặt có đường nét thô ráp, sử dụng giấy nhám để san phẳng.

3.5 Dán vải sợi carbon

3.5.1 Để tránh làm hỏng sợi carbon, không được uốn cong quá mức trong quá trình vận chuyển, lưu trữ, cắt và dán vải. Do đó, cần sử dụng kìm cắt để cắt vải sợi carbon theo kích thước quy định trước khi dán vải sợi carbon, và chiều dài của mỗi đoạn không được quá 6m.

3.5.2 Trước khi cắt, nên dán một băng keo bản rộng tại vị trí cắt và cắt ở vị trí giữa của băng keo bản rộng để đảm bảo cắt sạch vải sợi carbon.

3.5.3 Trước khi dán vải, hãy đảm bảo các vật liệu sửa chữa như keo nhựa và keo san phẳng trên bề mặt thi công đã khô khi tiếp xúc với ngón tay.

3.5.4 Cân chính xác chất chính và chất đóng rắn của nhựa đã tẩm theo tỷ lệ quy định, cho vào thùng chứa và khuấy đều. Nên sử dụng hết một lượng hỗn hợp trong thời gian cho phép và không nên sử dụng quá thời gian cho phép.

3.5.5 Trước khi dán, dùng con lăn để rải đều nhựa đã tẩm lên bề mặt dán, được gọi là lớp lót. Tiêu chuẩn lớp phủ dưới: Vải sợi carbon 200g/m, 400g-500g/m; Vải sợi carbon 300g/m, 600-700g/m.

Số lượng tùy theo nơi thi công và mức độ thô và thay đổi, phần góc, phần vải sợi và nơi sửa chữa chưa hoàn thiện nên sử dụng thêm một vài phần.

3.5.6 Mối nối dọc của vải sợi phải cao hơn 10cm, và phần vải sợi phải được phủ nhựa tẩm, không cần chồng mí.

3.5.7 Khi dán, phải dán từ trên xuống dưới, từ trái sang phải theo thứ tự, không chừa khoảng trống trên vải sợi carbon. Để làm được điều này, có thể lăn xi lanh trên vải sợi carbon nhiều lần theo chiều sợi để nhựa tẩm thấm hoàn toàn vào sợi, và loại bỏ bọt khí bằng bàn ép. Quan sát xem miếng vá đã được dán và nén chặt ngay lập tức chưa. Nếu phát hiện bất kỳ khe hở hoặc bọt khí nào, cần xử lý kịp thời.

3.5.8 Sau khi dán vải sợi carbon trong 30-60 phút (tùy theo độ khô), con lăn sẽ phủ đều vải sợi carbon bằng nhựa tẩm. Con lăn sẽ lăn theo chiều sợi khi phủ lớp phủ. Tiêu chuẩn lớp phủ: Vải sợi carbon 200g/m, định lượng 200-100g/m; vải sợi carbon 300g/m, định lượng 300-200g/m. Tương tự như lớp phủ trên cùng, sử dụng bàn ép để cạo theo hướng sợi 2-3 lần để phủ đầy sợi bằng nhựa đã tẩm.

3.5.9 Kiểm tra thùng rỗng phải được thực hiện trong vòng 3-4 giờ sau khi thi công, và tốc độ thùng rỗng, cường độ kéo và độ dày lớp phủ phải được kiểm tra theo thông số kỹ thuật để gia cố và sửa chữa kết cấu bê tông bằng tấm sợi carbon đơn hướng.

3.6 Bảo trì

3.6.1 Sau khi dán vải sợi carbon, cần bảo trì tự nhiên trong 24 giờ để đạt được trạng thái đóng rắn ban đầu, đảm bảo thời gian đóng rắn không bị ảnh hưởng.

3.6.2 Vải sợi carbon sau khi dán đạt được cường độ thiết kế, thời gian bảo trì tự nhiên cần thiết: khi nhiệt độ trung bình trên 20 độ C mất khoảng một tuần.

3.7 Lớp phủ

3.7.1 Việc phủ phải được thực hiện sau khi nhựa đóng rắn ban đầu và phải tuân thủ các tiêu chuẩn và yêu cầu thi công liên quan của lớp phủ được sử dụng.

3.7.2 Vật liệu phủ phải được lựa chọn theo nhu cầu của vật liệu chịu thời tiết và vật liệu chịu lửa, đồng thời phải phù hợp với hình thức và màu sắc của các cấu kiện gia cường.

3.8 Yêu cầu đối với nguyên liệu thô và máy móc xây dựng

3.8.1 Tất cả các vật liệu xây dựng, bao gồm vải sợi carbon và vật liệu xi măng, phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế, đây là tiền đề để đảm bảo chất lượng của dự án.

3.8.2 Vật liệu cán không được trải phẳng hoặc đùn trong quá trình vận chuyển và lưu trữ để tránh làm hỏng vải sợi carbon, cũng không được để vật liệu tiếp xúc với ánh nắng mặt trời hoặc mưa, và vật liệu trám phải còn nguyên trạng thái ban đầu.

3.8.3 Thùng chứa, thiết bị trộn, chổi, thùng phuy và các dụng cụ khác phải được vệ sinh kịp thời, không để sót lại xi măng.

Phân tích hiệu quả xây dựng

Việc sử dụng vải sợi carbon để gia cường cầu dầm rất thuận tiện cho việc thi công, rút ngắn thời gian thi công và tiết kiệm chi phí đầu tư. Sau khi hoàn thành dự án, việc quan sát và đo lường sự thay đổi độ võng của bản cầu khi xe tải nặng đi qua cho thấy độ rung của bản cầu đã giảm đáng kể. Độ võng tối đa của bản cầu đo được trước khi gia cố là 1,1 cm, và độ võng tối đa sau khi gia cố là 0,7 cm, giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu lực của bản cầu và đảm bảo an toàn khi lái xe. Độ bền của cầu được gia cố bằng vải CFRP phụ thuộc vào thời gian hư hỏng do lão hóa của keo dán nhựa epoxy. Chúng tôi sẽ theo dõi và quan sát tình trạng sử dụng của cầu được gia cố bằng vải CFRP, đồng thời tích lũy kinh nghiệm gia cố cấu kiện bê tông bằng vải CFRP.