fortalecimiento de puentes

Actualmente, muchos puentes existentes en China no cumplen con los requisitos de uso por diversas razones y requieren refuerzo. El mantenimiento, la reparación y el refuerzo de estructuras e instalaciones de hormigón se han convertido en un problema urgente. Los materiales tradicionales se utilizan a menudo para reforzar estructuras con baja eficiencia, mayor grado de mecanización y, por lo general, debido a la baja durabilidad. Según los requisitos de diseño, se aplican resinas especiales y tejido de fibra de carbono a la superficie del hormigón para lograr el efecto de refuerzo estructural. Las propiedades mecánicas de vigas, alcantarillas y otras estructuras antes y después del refuerzo han mejorado significativamente. Según estudios experimentales, las propiedades de flexión de vigas, losas y alcantarillas con una capa de tejido unidireccional de fibra de carbono pueden mejorarse entre un 5 y un 8 %. En comparación con otras técnicas de refuerzo, como el acero pegado y el hormigón proyectado, esta técnica se caracteriza por su bajo peso propio, su construcción sencilla, su corto plazo de construcción y su buena durabilidad. Gracias a sus ventajas de alta resistencia, alta eficiencia, resistencia a la corrosión y bajo peso propio, el CFRP se ha utilizado ampliamente para reforzar estructuras de hormigón armado. Resumen de Ingeniería

El tramo de la autopista de Nanchang a Jiujiang es la principal vía troncal de la provincia de Jiangxi, con una longitud total de 133 km. Su construcción ha experimentado numerosas modificaciones, como la reconstrucción de carreteras secundarias y la ampliación de la autopista especial para automóviles. Tras más de diez años de operación y uso, el pavimento ha presentado un fenómeno de daños tardíos más grave y diversificado, con posibles riesgos para la seguridad. En vista de ello, los propietarios decidieron llevar a cabo una transformación técnica integral a gran escala de la autopista Chang-Nueve. El objetivo principal de esta transformación técnica es aumentar el espesor de la capa estructural del pavimento entre 16 y 25 cm mediante el refuerzo de la capa estructural existente. Al mismo tiempo, se ha transformado la pendiente simple de doble cara existente en algunos tramos en una pendiente simple, para resolver fundamentalmente el riesgo oculto del drenaje transversal de la autopista Chang-Jiu. Para lograr los objetivos de transformación técnica mencionados, todas las estructuras de puentes y alcantarillas a lo largo de la línea deben ser tratadas y reformadas de acuerdo con los requisitos mencionados, y simultáneamente deben eliminarse las deficiencias existentes en diversas estructuras.

Hay un total de 849 puentes y alcantarillas a lo largo de la autopista Chang-Jiu, incluyendo 79 puentes principales y 26 puentes secundarios. La superestructura se compone principalmente de losas huecas pretensadas con apoyo simple de 13 m, 16 m y 20 m. Hay un pequeño número de losas huecas con apoyo simple de hormigón armado ordinario de 8 m y 10 m, puentes de vigas cajón continuas y puentes de vigas mixtas en forma de I. Hay 303 alcantarillas de tubo redondo, 441 alcantarillas de arco y pasajes con placas de cubierta, mampostería de cajón y mortero. Entre ellas, hay cerca de 200 alcantarillas abiertas y cubiertas con un pequeño relleno en la parte superior. Tras la investigación, no se encontraron defectos estructurales evidentes en la estructura, y la capacidad portante general de todas las estructuras se mantiene en buen estado. Solo se observaron mayores daños en zonas específicas como el tablero continuo, el pavimento, los apoyos de goma y otras zonas débiles. Por lo tanto, además de eliminar las deficiencias existentes, la reconstrucción se centra en reforzar con poco relleno los puentes de la línea principal y los pasos elevados, las alcantarillas, las losas de cubierta y las alcantarillas, que se ven gravemente afectados por la reconstrucción de la calzada, para garantizar la seguridad vial.

Actualmente, el estado técnico del refuerzo estructural, la reconstrucción y la reparación se divide en: método de espesamiento de hormigón armado, método de preadición de volumen, método de refuerzo de láminas, método de aislamiento y método de absorción sísmica. El método de refuerzo con fibra de carbono se caracteriza por su baja densidad relativa, alta resistencia a la fatiga, buena durabilidad, resistencia al desgaste, construcción conveniente, bajo costo y, además, no está sujeto a las condiciones de construcción y prácticamente no afecta la forma de la estructura original. Los resultados de las pruebas de vigas de hormigón reforzadas con FRP muestran que la rigidez a la flexión aumenta entre un 17 % y un 99 % y la resistencia a la flexión entre un 28 % y un 97 % bajo carga de servicio normal. En la prueba de refuerzo a cortante, la capacidad de carga por flexión de los elementos reforzados mejora considerablemente, entre un 65 % y un 95 %, lo que cumple con los requisitos sísmicos de flexión fuerte y cortante débil.

La práctica ha demostrado que la tecnología de refuerzo con fibra de carbono tiene las siguientes características:

(1) El CFRP es ligero, no requiere equipo pesado durante la construcción y es muy delgado, lo que evita la necesidad de grandes espacios. Básicamente, no aumenta el peso de la estructura ni el tamaño de la sección, especialmente

Esta superioridad se demuestra especialmente en proyectos con espacios reducidos para el refuerzo.

(2) Su resistencia a la tracción es 10 veces superior a la del acero convencional. El refuerzo de estructuras de hormigón armado con fibras de carbono, con alta resistencia de adhesión y alto módulo elástico, logra el mismo efecto que las placas de acero, manteniendo el peso de la estructura y manteniendo su aspecto ligero y atractivo.

(3) Excelente durabilidad: gracias a que el refuerzo utiliza únicamente fibra de carbono y la resina correspondiente, no se oxida y presenta resistencia a la corrosión ácida, alcalina, salina y atmosférica. La tela de fibra de carbono posee una excelente resistencia química.

(4) Construcción sencilla (sin grandes constructoras ni materiales de recambio), sin operación en húmedo, fácil de operar y económica.

(5) Buena flexibilidad, fácil de cortar, apto para cualquier forma, amplio campo de aplicación y corto plazo de construcción.

Por lo tanto, la superioridad del CFRP en el refuerzo de estructuras de hormigón es evidente. Tiene amplias posibilidades de aplicación en el refuerzo de puentes de carretera.