Refuerzo de puentes

Prefacio

Han pasado más de diez años desde que se utilizó tejido de fibra de carbono para reforzar estructuras de hormigón armado, y su uso se ha extendido en el extranjero. En China, el tejido de CFRP se ha convertido en un nuevo campo de la ingeniería geotécnica. En los últimos años, el tejido de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) se ha utilizado ampliamente en el refuerzo de puentes de carretera. Es la primera vez que se utiliza tejido de CFRP para reforzar puentes en nuestra ciudad. El proyecto de refuerzo descrito en este documento es un ejemplo de cómo se reforzó un puente antiguo con tecnología de refuerzo de tejido de CFRP.

Proyecto

El puente Jinhua se encuentra sobre el río Nanshan, en la ciudad de Yunfu. Tiene 56,4 metros de largo y 9,5 metros de ancho. La parte superior del puente está construida con un arco de armazón rígido de hormigón armado de 2 x 25 m. El primer tramo se apoya en tres piezas de arco de armazón rígido. La parte inferior está formada por un pilar de gravedad y un estribo. La cimentación se excavó superficialmente y se amplió. El puente ha estado en funcionamiento durante más de 20 años y ha sufrido diversas averías.

En abril de 2005, la Estación de Monitoreo de Calidad de Ingeniería de Carreteras de Guangdong realizó una inspección exhaustiva del Puente Jinhua. El resultado de la inspección fue el siguiente: se observaron dos o tres pequeñas grietas a ambos lados de la nervadura y la base del arco. El ancho de la grieta es de 0,15 mm. La grieta más larga mide aproximadamente 30 cm. Se observaron menos grietas en la base del arco de la nervadura central. Se observaron grietas en la base de algunos tirantes diagonales, con un ancho aproximado de 0,6 mm, y el hormigón en el soporte de los pilares bajo las varillas de los cordones resultó dañado, dejando expuestas las barras. Esto indica que el puente presenta graves problemas de seguridad y requiere refuerzo y mantenimiento urgentes.

Selección de esquemas de refuerzo

Dado que el puente se ubica en una zona de gran tráfico de la ciudad, es necesario acortar al máximo el tiempo de cierre del tráfico. Al mismo tiempo, dado que el puente se construyó en la década de 1980, las normas técnicas adoptadas en ese momento eran relativamente bajas, por lo que es necesario reforzar el puente antiguo en la medida de lo posible sin aumentar la carga. Por esta razón, este proyecto adopta el esquema de refuerzo con tejido de CFRP.

Características del esquema de refuerzo con tejido de CFRP

No aumenta la carga muerta ni el tamaño de la sección.

Construcción sencilla

Se utiliza polímero reforzado con fibra de carbono para reforzar la estructura original sin causar nuevos daños.

Puede sellar eficazmente las grietas en el hormigón.

El tejido de fibra de carbono tiene una excelente resistencia química.

No afecta la apariencia de la estructura.

Conclusión

(1) Los resultados muestran que el antiguo puente Jinhua reforzado con tejido de CFRP puede restaurar prácticamente su capacidad portante original.

(2) El puente con sección reforzada con tejido de CFRP es una nueva tecnología. La lámina de CFRP es ligera, su pegado en obra no requiere maquinaria pesada, las instalaciones son sencillas y prácticas, y es fácil de usar en puentes de carreteras.

(3) Actualmente, los métodos de unión de láminas de fibra de carbono suelen complementarse con el rejuntado y sellado de grietas.