تعزيز الجسر

مقدمة

مرّ أكثر من عشر سنوات على استخدام نسيج ألياف الكربون في تدعيم الهياكل الخرسانية المسلحة، وقد استُخدم على نطاق واسع في الخارج. في الصين، أصبح نسيج البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) مجالًا جديدًا في الهندسة الجيوتقنية. في السنوات الأخيرة، استُخدم نسيج البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) على نطاق واسع في تدعيم جسور الطرق السريعة. وهذه هي المرة الأولى التي يُستخدم فيها نسيج البوليمر المقوى بألياف الكربون في تدعيم الجسور في مدينتنا. يُعدّ مشروع التدعيم الموصوف في هذه الورقة مثالًا على تدعيم جسر قديم بتقنية تدعيم نسيج البوليمر المقوى بألياف الكربون.

المشروع

يقع جسر جينهوا على نهر نانشان في مدينة يونفو. يبلغ طوله 56.4 مترًا وعرضه 9.5 مترًا. يتكون الجزء العلوي من الجسر من قوس إطاري صلب من الخرسانة المسلحة بقياس 2 × 25 مترًا. يُدعم الجزء الأول بثلاث قطع من قوس الإطار الصلب. أما الجزء السفلي فهو دعامة وركيزة تعملان بالجاذبية. تم حفر الأساس بعمق سطحي وتوسيعه. يعمل الجسر منذ أكثر من 20 عامًا، وقد ظهرت عليه أمراض مختلفة.

في أبريل 2005، أجرت محطة مراقبة جودة هندسة الطرق السريعة في قوانغدونغ فحصًا شاملاً لجسر جينهوا، وكانت نتائج الفحص كما يلي: يوجد شقان أو ثلاثة شقوق صغيرة على جانبي ضلع القوس وقاعدة القوس. يبلغ عرض الشق 0.15 مم، ويبلغ طول أطول شق حوالي 30 سم. يوجد عدد أقل من الشقوق في قاعدة القوس للضلع الأوسط. ظهرت شقوق في جذور بعض الدعامات القطرية، وكان عرضها حوالي 0.6 مم، وتضررت الخرسانة عند دعامات الأرصفة تحت قضبان الوتر، وانكشفت القضبان. هذا يدل على أن الجسر يعاني من مشاكل خطيرة تتعلق بالسلامة ويحتاج إلى تدعيم وصيانة عاجلة.

اختيار مخططات التدعيم

نظرًا لوقوع الجسر في منطقة مرورية مزدحمة بالمدينة، فمن الضروري أن يكون وقت إغلاق حركة المرور أقصر ما يمكن. في الوقت نفسه، منذ بناء الجسر في ثمانينيات القرن الماضي، كانت المعايير الفنية المعتمدة آنذاك منخفضة نسبيًا، لذا يلزم تعزيز الجسر القديم قدر الإمكان دون زيادة الحمل. ولذلك، يعتمد هذا المشروع على نظام تقوية أقمشة CFRP.

خصائص نظام تقوية أقمشة CFRP:

لا زيادة في الحمل الميت وحجم المقطع.

بساطة البناء

يُستخدم البوليمر المقوى بألياف الكربون لتعزيز الهيكل الأصلي دون التسبب في أي ضرر جديد.

يمكنه سد الشقوق في الخرسانة بفعالية.

يتميز نسيج ألياف الكربون بمقاومة كيميائية ممتازة.

لا يؤثر على مظهر الهيكل.

الخلاصة

(1) تُظهر النتائج أن جسر جينهوا القديم المقوى بأقمشة CFRP يمكنه استعادة قدرته على التحمل الأصلية بشكل أساسي.

(2) يُعد جسر المقطع المقوى بأقمشة CFRP تقنية جديدة. تتميز ألواح CFRP بخفة وزنها، ولا تتطلب معدات ثقيلة للصقها في الموقع، كما أنها بسيطة ومريحة، وسهلة الاستخدام في جسور الطرق السريعة.

(3) في الوقت الحاضر، غالبًا ما يتم استكمال طرق ربط صفائح ألياف الكربون عن طريق حقن الشقوق وسد الشقوق.