Gia cố và sửa chữa cầu

Giới thiệu về các ví dụ dự án

Dự án tuyến đường sắt thứ hai mở rộng về phía Tây Bắc có tổng chiều dài 110km. Tuyến đường dự kiến bao gồm việc cải tạo và gia cố nhiều cống và cầu. Trong số đó, có một cầu khung bê tông cốt thép dài 19m với 2 lỗ, bắc qua đường cao tốc gần đó với góc 56 độ, đồng thời cắt qua đường sắt một ray với góc 28 độ.

Dự kiến sẽ xây dựng lại một cây cầu bắc qua đường cao tốc ở phía bên phải cầu. Do thời gian thi công và các yếu tố chi phí, sau khi khảo sát và tính toán tại hiện trường, dự kiến khung cầu cần được gia cố để đáp ứng nhu cầu lưu thông hai làn xe.

Trong dự án này, tấm sợi carbon đơn hướng Horse và keo dán nhựa epoxy được sử dụng làm vật liệu gia cố cầu. Nhờ đó, khả năng chịu lực của bê tông cốt thép cầu được cải thiện, cường độ chịu kéo của kết cấu cầu được nâng cao. Nhờ đó, cường độ, độ cứng và khả năng chống nứt của các cấu kiện cầu được tối ưu hóa hoàn toàn, đảm bảo độ ổn định và chất lượng công trình cầu, đáp ứng yêu cầu khai thác tuyến.

Lựa chọn vật liệu gia cố và sửa chữa cầu

Việc lựa chọn nguyên liệu gia cường là quy trình kỹ thuật chủ yếu trong thi công cốt thép tấm sợi carbon cho cầu. Việc lựa chọn vật liệu hợp lý và chính xác sẽ quyết định trực tiếp đến hiệu quả và chất lượng gia cường cầu. Do tính chất cơ học tuyệt vời của tấm sợi carbon liên quan chặt chẽ đến vật liệu và quy trình dệt, nên việc lựa chọn cần dựa trên hai yếu tố sau.

1) Tính đồng nhất của vật liệu sợi carbon. Chỉ khi sự sắp xếp tổng thể của các bó sợi carbon phù hợp với yêu cầu công việc, tấm sợi carbon dệt mới có thể thể hiện đặc tính lực đồng đều trên toàn bộ, tránh hiện tượng đứt sợi carbon do lực không đồng đều. Do đó, khi lựa chọn nguyên liệu, trước tiên cần tránh sử dụng vật liệu có tính đồng nhất kém. Việc này giúp ngăn ngừa ứng suất không đồng đều trên các bộ phận khác nhau của tấm sợi carbon do ứng suất của các thành phần cầu, gây khó khăn cho việc phát huy và áp dụng hiệu quả gia cường.

2) Hàm lượng nhựa trong tấm sợi carbon. Tấm sợi carbon được sử dụng trong quá trình gia cố cầu của dự án này có chứa nhựa tẩm sẵn, với chức năng chính là liên kết và cố định các sợi carbon với nhau để tạo thành một khối chịu lực hoàn chỉnh, từ đó cải thiện hiệu quả gia cố thực tế của tấm sợi carbon. Tuy nhiên, nếu hàm lượng nhựa tẩm sẵn quá cao, không chỉ khả năng gia cố của tấm sợi carbon không được cải thiện mà hiệu quả thẩm thấu của nhựa trong quá trình liên kết cũng sẽ bị ảnh hưởng do hàm lượng nhựa tẩm sẵn quá cao. Điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng gia cố của kết cấu bê tông và gây nguy hiểm cho an toàn xây dựng cầu.

Theo ảnh hưởng của các yếu tố lựa chọn vật liệu nêu trên, kết hợp với điều kiện và yêu cầu thực tế của dự án cầu, sau nhiều lần thử nghiệm so sánh, cuối cùng tấm sợi carbon HM-20 và keo dán phù hợp đã được chọn làm nguyên liệu thô để gia cố kết cấu.

Công nghệ thi công bê tông cốt thép cầu bằng tấm sợi carbon

Tìm hiểu quy trình thi công cụ thể của dự án gia cố cầu này như sau:

Phá dỡ lớp chống thấm mặt cầu

Xử lý thô và xử lý gai dầu bê tông mặt cầu

Xử lý sửa chữa đoạn bê tông

Sử dụng sơn lót nhựa để sơn

Sử dụng keo san phẳng để sơn

Sử dụng keo dán để dán tấm sợi carbon HORSE

Làm lớp bảo vệ gia cố bê tông cốt thép cầu

Kiểm tra và đánh giá chất lượng thi công

Lời kết

Tóm lại, cùng với thời gian hoàn thành các dự án xây dựng hiện có, nhu cầu gia cố kết cấu cầu bê tông ngày càng tăng, và đây đã trở thành một dự án vận hành mà các đơn vị xây dựng cần đặc biệt chú trọng. Trong số đó, tấm sợi carbon có hiệu quả sửa chữa và gia cố tốt hơn trong việc gia cố các cấu kiện cầu, đồng thời dễ vận hành và thi công. Sản phẩm này phù hợp để ứng dụng và phát triển trong nhiều loại dự án gia cố cầu, thúc đẩy quá trình gia cố và tối ưu hóa kết cấu cầu bê tông cốt thép, đảm bảo chất lượng, an toàn và hiệu quả giao thông.