Sửa chữa các vết nứt ở cầu dầm hộp

Cầu là một động mạch giao thông quan trọng trong khu vực. Cấu trúc của nó là cầu dầm hộp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực hoàn toàn. Kể từ khi xây dựng, nó đã đóng vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện thuận lợi cho dòng người và hàng hóa. Tuy nhiên, trong những năm qua, khi lưu lượng giao thông liên tục tăng lên và dưới ảnh hưởng lâu dài của tải trọng xe cộ và các yếu tố tự nhiên như mưa, nắng và nhiệt độ thay đổi, cấu trúc cầu đã dần xuất hiện các dấu hiệu lão hóa và bệnh tật.

Các vết nứt

Trước khi sửa chữa, một đánh giá toàn diện về cây cầu đã được thực hiện. Các kỹ sư chuyên nghiệp đã sử dụng nhiều kỹ thuật kiểm tra khác nhau, bao gồm kiểm tra trực quan, thử nghiệm không phá hủy (như thử nghiệm siêu âm và radar xuyên đất) và thử nghiệm khả năng chịu tải. Kết quả cho thấy có rất nhiều vết nứt ở đáy cầu và một số dầm hộp cũng bị hư hỏng ở các mức độ khác nhau. Những vết nứt và hư hỏng này không chỉ ảnh hưởng đến diện mạo của cây cầu mà còn gây ra mối đe dọa tiềm tàng đối với sự an toàn về kết cấu và tuổi thọ của cây cầu.

1) Tải trọng xe

Việc xe tải hạng nặng liên tục đi qua, đặc biệt là xe tải quá tải, đã gây ra ứng suất quá mức lên kết cấu cầu. Tải trọng động lặp đi lặp lại từ xe cộ đã dần dần khiến bê tông bị nứt và các gân dự ứng lực mất đi một phần hiệu quả. Sự tích tụ lâu dài của các tải trọng này đã dẫn đến sự phát triển và mở rộng liên tục của các vết nứt.

2) Các yếu tố tự nhiên

Thời tiết: Việc tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, mưa và gió trong thời gian dài đã khiến bề mặt bê tông bị thời tiết. Các chu kỳ ướt - khô liên tục và chu kỳ đóng băng - tan băng đã làm yếu kết cấu bê tông, khiến nó dễ bị nứt hơn.

Thay đổi nhiệt độ: Sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa ngày và đêm và giữa các mùa có thể khiến bê tông giãn nở và co lại. Vì các bộ phận khác nhau của cầu hộp - dầm có thể có phản ứng khác nhau với sự thay đổi nhiệt độ do cấu trúc phức tạp của nó, nên ứng suất bên trong được tạo ra, đây là một trong những lý do chính gây ra các vết nứt.

Phương pháp gia cố

1 Keo trám khe nứt bê tông ở chân cầu

Chuẩn bị bề : Đầu tiên, các vết nứt ở chân cầu được vệ sinh cẩn thận. Tất cả bụi bẩn, bụi và bê tông rời xung quanh các vết nứt được loại bỏ bằng máy thổi khí áp suất cao và bàn chải sắt. Sau đó, các vết nứt được mở rộng một chút để đảm bảo keo trám khe thấm tốt hơn.

Ứng dụng keo bịt kín: Sử dụng keo bịt kín vết nứt HM-9 để sửa chữa bề mặt vết nứt, sau đó sử dụng HM-120L để tiêm các vết nứt. Keo được tiêm vào các vết nứt bằng thiết bị tiêm chuyên dụng. Áp suất tiêm được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo keo có thể lấp đầy toàn bộ vết nứt. Sau khi tiêm, bề mặt vết nứt được làm phẳng để làm cho nó bằng phẳng với bê tông xung quanh.

2 Tấm thép và sợi carbon để gia cố dầm hộp

Gia cố CFRP:

Xử lý bề mặt: Bề mặt dầm hộp được gia cố bằng vải carbon được làm nhám để tăng độ bám dính. Loại bỏ mọi vết dầu, rỉ sét và vật liệu rời.

Trải vải carbon: Vải carbon được cắt theo kích thước phù hợp theo yêu cầu thiết kế. Một loại keo gốc nhựa epoxy được bôi đều lên bề mặt dầm hộp, sau đó cẩn thận trải vải carbon lên trên. Vải carbon được ấn chặt để đảm bảo tiếp xúc hoàn toàn với keo và loại bỏ mọi bọt khí. Nhiều lớp vải carbon được trải theo yêu cầu và mỗi lớp được liên kết chắc chắn.

Gia cố tấm thép:

Chuẩn bị tấm thép: Các tấm thép được cắt theo hình dạng và kích thước yêu cầu. Bề mặt của chúng được phun cát để loại bỏ rỉ sét và tăng độ nhám để bám dính tốt hơn.

Lắp đặt: Các tấm thép được cố định vào dầm hộp bằng bu lông cường độ cao. Trước khi lắp đặt, một chất kết dính cũng được bôi giữa tấm thép và dầm hộp để tăng cường độ liên kết. Các bu lông được siết chặt đến mô-men xoắn quy định để đảm bảo độ ổn định của tấm thép.

Sau khi hoàn thành công việc gia cố, một loạt các thử nghiệm và kiểm tra đã được thực hiện lại. Kết quả cho thấy khả năng chịu lực của kết cấu cầu đã được cải thiện đáng kể. Các vết nứt đã được xử lý đã được bịt kín hiệu quả và các dầm hộp chắc chắn và ổn định hơn nhiều. Các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn khiến sở giao thông địa phương và công chúng lo lắng đã được loại bỏ hoàn toàn.