Mở rộng và xây dựng lại cầu

Cầu đô thị được xây dựng và đưa vào sử dụng năm 2002. Xét đến lưu lượng giao thông ngày càng tăng của cầu, năng lực giao thông hiện tại của cầu không còn đáp ứng được nhu cầu giao thông bình thường nữa, do đó phải mở rộng cầu và xây dựng lại. Đồng thời, cần gia cố một phần kết cấu cầu để đáp ứng yêu cầu mở rộng mặt cầu và nâng cấp mức tải trọng.

Kế hoạch tăng cường

Theo yêu cầu mở rộng cầu đô thị và báo cáo thử nghiệm độ tin cậy cầu do bên thử nghiệm cung cấp, kiểm tra độ ổn định kết cấu được thực hiện đối với các kết cấu trên và dưới của cầu do tải trọng nâng và thay đổi tải trọng chết mới. Kết quả kiểm tra cho thấy móng cầu và trụ cầu ban đầu đáp ứng các yêu cầu thay đổi tải trọng sau khi cầu được mở rộng. Tuy nhiên, khả năng chịu lực của dầm mặt cầu, dầm chữ T, dầm che đỡ mặt cầu, v.v. không đủ để đáp ứng các yêu cầu tải trọng mới của cầu ban đầu sau khi mở rộng và kết cấu cầu phải được gia cố.

Sau khi so sánh và lựa chọn phương án, quyết định áp dụng công nghệ gia cố dán vải sợi carbon. Cụ thể, vải sợi carbon rộng 40cm được dán dọc theo hướng dọc của đáy dầm ở giữa nhịp dầm bản và dầm chữ T, và các vòng sợi carbon hình chữ L rộng 25cm được dán ở cả hai đầu của giá đỡ, như thể hiện trong Hình 1. Một vòng sợi carbon hình chữ U được dán ở cả hai bên của dầm phủ và một dải áp lực vải sợi carbon hình ruy băng được thêm vào phía trên cùng của dầm phủ. Kích thước của vải sợi carbon và vòng sợi carbon và số lớp dán được xác định theo mức độ thiếu diện tích mặt cắt ngang của các thanh thép trong kết cấu dầm cần gia cố.

Vải sợi carbon được sử dụng để gia cố kết cấu mở rộng của cây cầu đô thị này, sử dụng sợi carbon và keo dán của Horse. Kết quả thử nghiệm trong nhà cho thấy cường độ kéo của loại vật liệu sợi carbon này là 4110MPa, mô đun đàn hồi là 260GPa, độ giãn dài là 1,8% và giá trị kéo dương của cường độ liên kết là 3,8MPa. Cường độ vật liệu đáp ứng đầy đủ các yêu cầu gia cố kết cấu cầu.

Trong quá trình dán vải sợi carbon, chiều dài cắt của vật liệu nên được kiểm soát ở khoảng 3,0m để tránh làm hỏng các thành phần do chiều dài quá mức trong quá trình thi công gia cố. Không gian thông gió cũng nên được dành riêng để đảm bảo thông gió tốt sau khi dán và gia cố, để tăng tốc độ kết dính của keo. Chiều rộng chồng chéo của vải sợi carbon nên được kiểm soát ở khoảng 20cm và các bọt khí trong vải sợi carbon liên kết nên được loại bỏ kịp thời và cuối cùng quấn băng keo để cố định.

Sau khi vật liệu sợi carbon liên kết được gia cố trong dự án xây dựng cầu đô thị, lớp chống cháy cũng phải được phủ. Nhân viên xây dựng nên phủ một lớp chống cháy trước khi xử lý vải sợi carbon để tăng cường độ liên kết và độ bền của lớp phủ chống cháy và keo dán.

Đánh giá hiệu quả gia cố

Việc thi công cốt sợi carbon cho kết cấu bê tông của các công trình cầu đô thị đòi hỏi vật liệu cốt thép và kỹ thuật thi công cao. Bất kỳ sự không đáp ứng yêu cầu thiết kế nào cũng sẽ dẫn đến việc thi công cốt thép bị hỏng. Do đó, cần phải tăng cường thử nghiệm trong nhà đối với vật liệu cốt thép và kiểm tra tại chỗ về công nghệ thi công.

TQuá trình thi công cốt sợi carbon trong các dự án xây dựng đô thị không phức tạp và thử nghiệm hiệu quả gia cố kết cấu bê tông cầu cũng cho thấy rằng so với các công nghệ gia cố khác, công nghệ gia cố sợi carbon có những ưu điểm rất đáng kể.