Rehabilitación de puentes

En la actualidad, muchos puentes existentes en China no pueden cumplir con los requisitos de uso por diversas razones y necesitan ser reforzados. El mantenimiento, la reparación y el refuerzo de estructuras

 e instalaciones de hormigón se ha convertido en un problema urgente. Los materiales tradicionales se utilizan a menudo para reforzar la eficiencia relativamente baja, el grado de mecanización más alto y, 

por lo general, aparecen después de la mala durabilidad del problema. La resina especial y la tela de fibra de carbono se aplican a la superficie del hormigón de acuerdo con los requisitos de diseño, a fin de

 lograr el efecto de refuerzo de la estructura. Las propiedades mecánicas de vigas, alcantarillas y otras vigas antes y después del refuerzo se han mejorado significativamente. Según el estudio experimental, 

las propiedades de flexión de vigas, losas y alcantarillas con una capa de tela unidireccional de fibra de carbono se pueden mejorar en un 5-8%. En comparación con otras técnicas de refuerzo como el acero

 pegado y el hormigón proyectado, esta técnica tiene las características de peso muerto pequeño, construcción simple, período de construcción corto y buena durabilidad. Debido a las ventajas de alta resistencia,

alta eficiencia, resistencia a la corrosión y peso muerto ligero, la tela de fibra de carbono se ha utilizado ampliamente para reforzar estructuras de hormigón armado.

1 Descripción general del proyecto

El tramo de la autopista de Nanchang a Jiujiang (sección) es la vía principal de la provincia de Jiangxi, con una longitud total de 133 km. Su construcción ha sufrido muchos cambios, como la reconstrucción de la

carretera secundaria, la ampliación de la carretera especial para automóviles, etc. Después de más de diez años de funcionamiento y uso, el pavimento ha presentado un fenómeno de daños tardíos más grave y

diversificado con posibles peligros para la seguridad. En vista de esto, los propietarios decidieron llevar a cabo una transformación técnica integral a gran escala de la autopista Chang Nine. El contenido principal

de esta transformación técnica es aumentar el espesor de la capa de estructura del pavimento en 16-25 cm sobre la base del refuerzo de la capa de estructura del pavimento existente. Al mismo tiempo, la pendiente

doble del pavimento simple existente en algunas secciones se cambia a una pendiente de un solo lado, con el fin de resolver fundamentalmente el peligro oculto del drenaje transversal de la autopista Chang-Jiu. 

Para lograr los objetivos de transformación técnica antes mencionados, todas las estructuras de puentes y alcantarillas a lo largo de la línea deben ser tratadas y reformadas de acuerdo con los requisitos anteriores,

y las enfermedades existentes en varias estructuras deben eliminarse simultáneamente.

Hay un total de 849 puentes y alcantarillas a lo largo de la autopista Chang-Jiu, incluidos 79 puentes principales y 26 puentes secundarios. La superestructura está compuesta principalmente por losas huecas con soporte

simple pretensado de 13 m, 16 m y 20 m. Hay un pequeño número de losas huecas con soporte simple de hormigón armado ordinario de 8 m y 10 m, puentes de vigas cajón continuas y puentes de vigas compuestas 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 ellos, hay casi 200 alcantarillas abiertas y alcantarillas cubiertas con una

pequeña cantidad de relleno en la parte superior. A través de la investigación, no se encontraron defectos estructurales obvios en la estructura, y la capacidad de carga general de todas las estructuras sigue siendo buena,

solo en partes específicas como la plataforma del puente, el pavimento de la plataforma del puente, los cojinetes de goma y otras posiciones débiles aparecieron más daños. Por lo tanto, además de eliminar todo tipo de

enfermedades existentes, el énfasis de esta reconstrucción es reforzar y reforzar la línea principal y los puentes de paso elevado, alcantarillas y losas de techo y alcantarillas con una pequeña cantidad de relleno, que se ven

muy afectados por la reconstrucción de la superficie de la carretera, a fin de lograr el objetivo de garantizar la seguridad del tráfico.

2 Propiedades del material

En la actualidad, el estado técnico del refuerzo estructural, la reconstrucción y la reparación se puede dividir generalmente 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 de fibra de carbono tiene las características de baja densidad relativa, alta resistencia a la fatiga, buena durabilidad, resistencia

al desgaste, construcción conveniente, bajo costo y no está restringido por las condiciones de construcción, básicamente no afecta la forma de la estructura original. Los resultados de las pruebas de las vigas de hormigó

reforzadas con FRP muestran que la rigidez a la flexión aumenta entre un 17% y un 99% y la resistencia a la flexión aumenta entre un 28% y un 97% bajo carga normal. En la prueba de refuerzo por cizallamiento, la capacidad

de flexión de los elementos reforzados mejora considerablemente, aproximadamente entre un 65% y un 95%, lo que cumple con los requisitos sísmicos de flexión fuerte y cizallamiento débil.

3 Supuestos básicos del diseño de refuerzo

(1) el papel del hormigón en el área de tracción es insignificante.

(2) cuando la viga se dobla, la deformación del hormigón, la barra de acero y la fibra de carbono se ajustan al supuesto de sección plana.

(3) la relación tensión-deformación de