Cầu Đông

Sau gần 10 năm sử dụng cầu cũ Nam Trị tại Cáp Nhĩ Tân, nhiều dầm chữ T đã xuất hiện vết nứt. Do cầu Đông Trị mới xây dựng cần tái sử dụng cầu cũ Nam Trị 13 nhịp nên đã được gia cố và sửa chữa. Năm 2000, Trụ sở Đường vành đai 2 Cáp Nhĩ Tân đã ủy quyền cho Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Kỹ thuật Chẩn đoán và Cải tạo Công trình Công nghiệp Quốc gia tiến hành đánh giá độ tin cậy và thử nghiệm các cấu kiện kết cấu dầm chữ T.

Kết quả kiểm tra thực địa cho thấy khả năng chịu lực của dầm chữ T không đáp ứng được các yêu cầu về địa chấn. Các vết nứt xuất hiện trên bản bụng và bản cánh dầm chữ T, và chiều rộng thường quá lớn hoặc bằng 0,15 mm. Do đó, xét đến tính an toàn, khả năng ứng dụng và độ bền, dầm chữ T cần được gia cố. Các vết nứt dưới 0,15 mm được bịt kín bằng keo trám, và các vết nứt trên 0,15 mm được trám kín bằng nhựa AB. Tiếp xúc giữa không khí và thanh thép giúp giảm quá trình oxy hóa. Phần đáy bản bụng dầm chữ T được gia cố bằng vật liệu sợi carbon.

Vật liệu composite sợi carbon gia cố và sửa chữa kết cấu bê tông là một loại công nghệ gia cố mới xuất hiện ở các nước phát triển trong những năm gần đây. Công nghệ này ứng dụng sợi carbon, một loại sợi hiệu suất cao, vào công trình xây dựng, và gắn chặt sợi carbon vào bề mặt kết cấu hoặc cấu kiện bằng vật liệu nhựa. Thân vật liệu composite CFRP được hình thành, và thông qua sự hợp tác của nó với kết cấu hoặc cấu kiện, mục đích gia cường và tăng cường kết cấu, cải thiện hiệu suất chịu lực đạt được.

Có hai loại vật liệu sợi carbon chính được sử dụng trong gia cố và sửa chữa kết cấu bê tông: sợi carbon và nhựa hỗ trợ. Trong số đó, cường độ kéo của sợi carbon gấp mười lần thép xây dựng và mô đun đàn hồi tương đương với thép. Một số loại sợi carbon (như loại có độ đàn hồi cao) có mô đun đàn hồi lớn hơn gấp đôi thép, có hiệu suất xây dựng và độ bền tốt. Chúng là vật liệu gia cố và sửa chữa tốt. Nhựa hỗ trợ bao gồm nhựa nền, vật liệu san phẳng và các thanh gỗ dán. Hai chức năng đầu tiên là cải thiện chất lượng liên kết của sợi carbon, trong khi chức năng thứ hai là làm cho sợi carbon và bê tông tạo thành một tổng thể phức tạp và hoạt động cùng nhau.

Công nghệ thi công dầm chữ T gia cường sợi carbon

Dầm chữ T cũ của cầu Đông Chí đang được gia cố. Sợi carbon sử dụng HM-20. Các chỉ tiêu hiệu suất của nó là: hướng sợi đơn, trọng lượng đơn vị 200 g, độ dày 0,111 mm, cường độ kéo 3550 mpa, mô đun đàn hồi 235000 mpa.

Keo nhựa HM-180C3P dùng để dán sợi carbon. Các chỉ số hiệu suất của sản phẩm bao gồm: cường độ kéo 30MPa, cường độ cắt 10MPa và cường độ kết dính 2.0MPa. Nhiệt độ áp dụng: 5-35℃, thời gian sử dụng: 20-120 lần.

Hiệu ứng tăng cường

Trong dự án gia cố dầm chữ T cũ của cầu Dongzhi, tổng cộng có 130 dầm chữ T dài 20m được gia cố và 240 mét vuông sợi carbon đã được dán thực tế. Phải mất 15 ngày để hoàn thành toàn bộ quá trình gia cố. Sau khi gia cố dầm chữ T hoàn thành, quá trình thi công mặt cầu bắt đầu và dầm chữ T được căng. Sau sáu tháng quan sát các mối nối được gia cố, bề mặt vải sợi carbon và dầm chữ T ở trong tình trạng tốt, không có lỗ rỗng và vết nứt. Chất lượng thi công của phần gia cố đã được giám sát, thiết kế và chủ sở hữu phê duyệt và đạt được kết quả khả quan. Sợi carbon hội tụ nhiều đặc tính vật liệu tuyệt vời và có phạm vi ứng dụng rộng rãi. Việc thi công thuận tiện, hiệu suất thi công tốt, vật liệu sợi carbon nhẹ và mỏng, dễ vận hành. Và so với thép dính, chất lượng che phủ của nó dễ đảm bảo hơn.