Öngerilmeli Karbon Fiber Levhalar

Proje Genel Bakışı

Köprü Genel Bakışı

Köprü, Hebei Eyaletindeki Zhangshi Otoyolu üzerinde yer almaktadır. Zhangshi Otoyolu'nun çaprazında bir kasaba yolunda dört açıklıklı, yerinde dökme, sürekli öngerilmeli beton kutu kirişli bir köprüdür. Köprünün tasarlanmış kesiti, (16+20 +20+16) m açıklığa sahip tek kutu ve çift odacıklıdır.

Hasar süreci

Köprü, Zhangshi Otoyolu'nun üzerinde yer almaktadır. Zhangshi Otoyolu'nun kirişlerinin alt kısmı, ultra yüksek araçların kirişin alt kısmına birden fazla çarpması nedeniyle ciddi şekilde hasar görmüştür.

Hasar değerlendirmesi

Köprünün ikinci açıklığının kutu kirişinin sol alt kısmındaki öngerilmeli çelik tellerin iki teli kırılmış ve bazı çelik çubuklar da hasar görmüştür. Hasar aralığı 1,5 m×0,9 m'dir. Ayrıca açıklığın ortasında 10 cm derinliğinde büyük bir çukur vardır, ancak Şekil 1'de gösterildiği gibi çelik çubuklar hasar görmemiştir.

Köprünün değerlendirilmesi sonucunda, Zhangshi Otoyolu araçlarının geçiş mesafesini karşılamak için köprünün altındaki boşluğun artırılması gerektiği, ancak hasar gören köprüden kamyon gibi büyük araçların geçmesi nedeniyle köprünün geçişe devam edemeyeceği sonucuna varıldı.

Değerlendirmeden sonra, Ekim 2011'de bir mühendislik tasarım ve geliştirme şirketi köprünün genel iyileştirmesini gerçekleştirdi ve iyileştirmenin ortalama yüksekliği 51 cm oldu. Zhangshi Otoyolu'ndaki araçların normal şekilde geçmesine izin vermek mümkün, ancak köprüdeki araçların geçişi hala kısıtlı.

In 2012, according to the reinforcement design and calculation, the engineering design and development company carried out the reinforcement of the damaged side box girder body and the bridge deck.

Takviye tasarım ilkesi

Köprünün yeniden inşası ve güçlendirilmesinin ekonomik karşılaştırmasından, güçlendirme tedavi planı baskındır. Güçlendirme tasarımı hala, güçlendirilmiş ön gerilimli karbon fiber plakanın konumunun kiriş gövdesinin eğilme momenti diyagramının tepe ve çukurlarıyla çakışması ve kutu kirişin alt tarafındaki pozitif eğilme momenti kısmının ön gerilimli karbon fiber tarafından dışarıdan gerilmesi ilkesine dayanmaktadır. Karbon fiber gerilim takviyesi, köprü tabliye döşemesinin negatif eğilme momenti alanında ölçülür. Karbon fiber plakaların sayısı, hasarlı çelik tellerin eşit mukavemetle değiştirilmesine dayanarak belirlenir. Güçlendirme inşasından sonra her bir karbon fiber plaka demetinin köprüye dayanabileceği yük miktarı hesaplanmalı ve deneyler yoluyla düzeltilmelidir.

Güçlendirme tasarım planı

Hasarlı öngerilmeli teller köprünün alt kısmının sol tarafındaki 2 tel olduğundan, 7 tel karbon fiber levha, açıklık başına maksimum pozitif eğilme momentinde kutu kirişin sol yarısının dışına simetrik olarak gerilir. Karbon fiber levhaların özellikleri CFP-50-1.4'tür.

Yedi adet karbon fiber levha demeti, kutu kirişli güvertenin iskele üst kısmının sol yarısında negatif eğilme momenti olacak şekilde köprü güvertesine simetrik olarak gerilmiştir. Karbon fiber levhaların özellikleri CFP-50-1.4 ve simetrik iskele kolonunun merkez hattıdır.

Güçlendirme inşaat planı

Takviye inşaat süreci tasarım çizimlerini ve ilgili şartnameleri takip eder ve takviye inşaatı nedeniyle takviye geçici olarak kesildikten sonra mümkün olduğunca fazlasını kurtarma ilkesine sıkı sıkıya bağlıdır. Köprünün maksimum taşıma kapasitesinin iyileştirilmesine dayanarak, her süreç ilgili teknik standartlara uygun olarak sıkı bir şekilde inşa edilir. Köprü takviyesi, köprünün altındaki pozitif eğilme momenti kısmının dış karbon fiber plaka gerginliği ve köprünün negatif eğilme momenti kısmının iç karbon fiber plaka gerginliği olarak ikiye ayrılır (Şekil 2). Belirli inşaat planı aşağıdaki gibidir.

Kutu kiriş alt plakasının güçlendirme işlemi

Ölçün ve ödeyin → çalışma ankraj plakası alanını yerleştirin → delikler açın ve cıvataları yerleştirin → çalışma ankraj plakasının ilk katmanını güçlendirin ve yapıştırın → alet ankrajını takın → karbon fiber plakayı takın → karbon fiber plakaya çelik tutkalı uygulayın → karbon fiber plakayı çekin Çalışma ankraj plakasının ikinci katmanını yapıştırın ve sabitleyin → sabit sınır plakasını tamamlayın → alet ankraj serisini çıkarın → çalışma ankrajının gözeneklerini doldurun → korozyon önleyici malzeme katmanını fırçalayın.

Köprü tabliyesi güçlendirmesinin iş akışı şu şekildedir:

Beton aralığının ölçülmesi ve döşenmesi → köprü tabliyesi betonunun ve çelik çubuklarının kesilmesi → ölçülmesi ve döşenmesi → çalışma ankraj plakası alanının yuvalanması → cıvataların delinmesi ve yerleştirilmesi → çalışma ankraj plakasının ilk katmanının güçlendirilmesi ve yapıştırılması → alet ankrajının takılması → karbon fiber plakanın takılması → karbon fiber plakaya çelik tutkalı uygulanması → karbon fiber plakanın gerilmesi → çalışma ankraj plakasının ikinci katmanının yapıştırılması ve sabitlenmesi → sabit sınır plakasının tamamlanması → alet ankraj serisinin çıkarılması → çalışma ankrajının gözeneklerinin doldurulması → korozyon önleyici malzeme tabakasının fırçalanması → köprü tabliyesi çelik ağının onarılması → köprü tabliyesi betonunun dökülmesi → köprü tabliyesi betonunun kürlenmesi.

Sonuç olarak;

Bu inşaat sürecinde, inşaat sırasında bazı prosedürler teşvik edilebilir

1) Öngerilmeli karbon fiber levha, karbon fiberin yüksek mukavemet, düşük deformasyon ve korozyon direnci gibi özelliklerini tam olarak kullanır;

2) İş ankrajı ve alet ankrajı serisinin kombinasyonu, kolay işleme operasyonu ve mükemmel işlev;

3) Kalıcı öngerilmeli parça daha az baş boşluğu kaplar ve köprünün altındaki baş boşluğunu etkilemez.

4) İnşaat süresi kısadır ve yol temelde kesintisizdir, bu da yoğun trafiğin olduğu alanlar için uygundur.