تجديد الجسور

في الوقت الحاضر، لا تستطيع العديد من الجسور الموجودة في الصين تلبية متطلبات الاستخدام لأسباب مختلفة، وتحتاج إلى التعزيز. أصبحت صيانة وإصلاح وتعزيز الهياكل والمرافق الخرسانية قضية ملحة. غالبًا ما تستخدم المواد التقليدية لتعزيز الكفاءة المنخفضة نسبيًا ودرجة أعلى من الميكنة، وعادةً ما تظهر بعد ضعف المتانة للمشكلة. يتم تطبيق الراتينج الخاص وقماش ألياف الكربون على سطح الخرسانة وفقًا لمتطلبات التصميم، وذلك لتحقيق تأثير التعزيز للهيكل. تم تحسين الخصائص الميكانيكية للعوارض والقنوات والعوارض الأخرى قبل وبعد التعزيز بشكل كبير. وفقًا للدراسة التجريبية، يمكن تحسين خصائص الانحناء للعوارض والألواح والقنوات بطبقة من قماش أحادي الاتجاه من ألياف الكربون بنسبة 5-8٪. بالمقارنة مع تقنيات التعزيز الأخرى مثل الفولاذ الملتصق والخرسانة الرشاشة، تتميز هذه التقنية بخصائص الوزن الميت الصغير والبناء البسيط وفترة البناء القصيرة والمتانة الجيدة. نظرًا لمزايا القوة العالية والكفاءة العالية ومقاومة التآكل والوزن الميت الخفيف، تم استخدام نسيج ألياف الكربون على نطاق واسع لتقوية الهياكل الخرسانية المسلحة.

1 نظرة عامة على المشروع

يعد قسم الطريق السريع من نانتشانغ إلى جيوجيانغ (القسم) هو الخط الرئيسي في مقاطعة جيانغشي، ويبلغ طوله الإجمالي 133 كم. وقد خضع بناؤه للعديد من التغييرات، مثل إعادة بناء الطرق السريعة الثانوية، وتوسيع الطرق السريعة الخاصة بالسيارات وما إلى ذلك. بعد أكثر من عشر سنوات من التشغيل والاستخدام، ظهر الرصيف كظاهرة أضرار متأخرة أكثر خطورة وتنوعًا مع مخاطر أمنية محتملة. وفي ضوء ذلك، قرر الملاك إجراء تحول تقني شامل واسع النطاق لطريق تشانغ ناين السريع. ويتمثل المحتوى الرئيسي لهذا التحول التقني في زيادة سمك طبقة هيكل الرصيف بمقدار 16-25 سم على أساس تعزيز طبقة هيكل الرصيف الحالية. وفي الوقت نفسه، يتم تغيير منحدر الرصيف أحادي الجانب الموجود في بعض الأقسام إلى منحدر أحادي الجانب، من أجل حل الخطر الخفي المتمثل في الصرف العرضي لطريق تشانغ جيو السريع بشكل أساسي. من أجل تحقيق أغراض التحول الفني المذكورة أعلاه، يجب معالجة وإصلاح جميع هياكل الجسور والقنوات على طول الخط وفقًا للمتطلبات المذكورة أعلاه، ويجب القضاء على الأمراض الموجودة في الهياكل المختلفة في وقت واحد.

يوجد 849 جسرًا وقناة على طول طريق تشانغ جيو السريع، بما في ذلك 79 جسرًا رئيسيًا و26 جسرًا فرعيًا. يتكون الهيكل العلوي بشكل أساسي من ألواح مجوفة مسبقة الشد بطول 13 مترًا و16 مترًا و20 مترًا. يوجد عدد صغير من الألواح المجوفة الخرسانية المسلحة العادية بطول 8 أمتار و10 أمتار وجسور العارضة الصندوقية المستمرة والجسور المركبة على شكل حرف I. يوجد 303 قناة أنابيب مستديرة و441 قناة مقوسة وممرات بألواح تغطية وحجارة صندوقية وملاط. من بينها، يوجد ما يقرب من 200 قناة مفتوحة وقناة مغطاة بكمية صغيرة من الحشو في الأعلى. من خلال التحقيق، لم يتم العثور على عيوب هيكلية واضحة في الهيكل، ولا تزال القدرة الاستيعابية الإجمالية لجميع الهياكل جيدة، فقط في أجزاء محددة مثل سطح الجسر المستمر، ورصف سطح الجسر، والمحامل المطاطية وغيرها من المواضع الضعيفة ظهرت المزيد من الأضرار. لذلك، بالإضافة إلى القضاء على جميع أنواع الأمراض الموجودة، فإن التركيز في عملية إعادة البناء هذه هو تعزيز وتقوية الخط الرئيسي والجسور العلوية وقنوات المياه وألواح السقف وقنوات المياه بكمية صغيرة من الحشو، والتي تتأثر بشكل كبير بإعادة بناء سطح الطريق، وذلك لتحقيق هدف ضمان سلامة المرور.

2 خصائص المواد

في الوقت الحاضر، يمكن تقسيم الحالة الفنية للتعزيز الهيكلي وإعادة البناء والإصلاح بشكل عام إلى طريقة سماكة الخرسانة المسلحة، وطريقة إضافة الحجم المسبق، وطريقة التعزيز بالصفائح، والعزل وطريقة امتصاص الزلازل. تتميز طريقة التعزيز بألياف الكربون بخصائص الكثافة النسبية المنخفضة، وقوة التعب العالية، والمتانة الجيدة، ومقاومة التآكل، والبناء المريح، والتكلفة المنخفضة، ولا تقيدها ظروف البناء بشكل أساسي ولا تؤثر على شكل الهيكل الأصلي. تظهر نتائج اختبار العوارض الخرسانية المقواة بألياف الزجاج المقوى أن صلابة الانحناء تزداد بنسبة 17%-99% وتزداد قوة الانحناء بنسبة 28%-97% تحت الحمل العادي. في اختبار تقوية القص، تتحسن قدرة الانحناء للأعضاء المقواة بشكل كبير، حوالي 65%-95%، مما يلبي المتطلبات الزلزالية للانحناء القوي والقص الضعيف.

3 افتراضات أساسية لتصميم التعزيز

(1) دور الخرسانة في منطقة الشد مهمل.

(2) عندما تنحني العارضة، يتوافق إجهاد الخرسانة والقضيب الفولاذي وألياف الكربون مع افتراض المقطع المستوي.

(3) علاقة الإجهاد والانفعال لـ