Köprü Yapısal Çatlakları

Fenglingdu Sarı Nehir Otoyol Köprüsü

Köprü

Köprünün toplam uzunluğu 1410 metre, genişliği 12 metre, iskele yüksekliği 20 metre ve ana köprü açıklığı 114 metredir. Köprünün temeli Nisan 1992'de atılmış ve Kasım 1994'te tamamlanarak trafiğe açılmıştır.

Ana köprünün üst yapısı üç yönlü öngerilmeli beton değişken kesitli sürekli kutu kirişi, alt yapısı içi boş ince duvarlı iskeleyi benimsemiş ve temel delinerek temele dökülmüştür. Köprü tabliyesinin net yüksekliği 8 m ve net genişliği 44 m'dir. Ekstra büyük köprü 994'ün sonunda tamamlanmış ve trafiğe açılmıştır. İşletmeye alınmasından bu yana birçok kez onarılmış ve güçlendirilmiştir. Kiriş ucundaki ağın iç kiriş bölümü betonla güçlendirilmiş, çatlatılmış ve gövdede öngerilme uygulanmıştır. Yan açıklık sertliğini artırmak için çelik kutu kemer kullanılmıştır.

Köprünün işletimi ve kullanımı sırasında köprü yapısı üzerinde bir inceleme yapılmış ve köprü tabliyesinde çok sayıda enine çatlak ve boyuna derz, yerel tekerlek izi, çökme ve diğer hastalıklar, köprü eklem hasarı, iskelede açığa çıkan kaburgalar ve diğer hastalıklar bulunmuştur. Bunlar arasında köprü yapısı nispeten çatlamış olup köprü yapısının güçlendirilmesi gerekmektedir.

Köprü hastalığı

a) Köprü tabliyesinde köprü tabliyesi döşemesinde birçok yerde enine çatlaklar ve boyuna çatlaklar vardır ve blok çatlaklar yerel olarak dağılmıştır ve tekerlek izleri ve çöküntüler tek tek konumlarda ortaya çıkmaktadır.

b) Köprü üst yapısının hastalıkları esas olarak kutu kiriş birleşimlerinde 5 kümülatif hasar, kutu kirişin alt kısmında 1,35 m2 açığa çıkan donatı, 14 m su sızıntısı ve kümülatif uzunlukta beyazlama ve kutu kirişin orta açıklığında 0,55 m2 beton dökülmesini içerir.

c) Köprünün alt kısmının yapısal hastalıkları arasında, örtü kirişinden 1,05 m2'lik açık kaburga birikimi ve köprü ayak bloğunun hava koşullarından kaynaklanan hasarı yer almaktadır. Ayrıca, köprünün ana kirişinin ve örtü kirişinin bir kısmı hasar görmüş ve kaybolmuş, bazı kutu kiriş kiriş gövdeleri yağmur erozyonu nedeniyle hasar görmüş, bireysel betonarme elemanlar aşınmış ve kiriş gövdesinin üst kısmında çok sayıda çatlak dağılmıştır.

Köprü Çatlaklarının Nedenlerinin Analizi

a) Kiriş gövdesinin birleşim yeri araç yükü nedeniyle hasar görmüş ve birleşim yerinde çatlak hasarı oluşmuştur. Çatlaklar zamanında onarılmadığı için yağmur suyu köprü yapısına nüfuz etmiş ve köprü yapısında daha fazla çatlamaya ve hasara neden olmuştur.

b) Köprünün doğal frekansı, bazı araçların titreşiminin oluşturduğu frekansa yakındır, bu da benzer köprü araçlarının rezonansına neden olur ve köprü yapısına zarar verir.

c) Köprünün uzunlamasına çatlakları oluştuktan sonra, köprü yapısının basınç kapasitesi azalır ve araç yüklerinin etkisi altında enine çatlakların oluşumu hızlanır.

Köprü Bakım ve Güçlendirme Planı

Fenglingdu Sarı Nehir Otoyol Köprüsü'nün hastalık araştırmasıyla birlikte, köprü tabliyesindeki ve kutu kirişin üst kısmındaki çatlakları güçlendirmek için bir güçlendirme planı formüle edildi. Araştırma sırasında, bazı köprü birleşim yerlerinin hasar gördüğü ve bunun sonucunda uzunlamasına penetrasyon çatlaklarının oluştuğu bulundu. Köprü yapısının güvenliğini sağlamak için, köprü tabliyesi döşemesi kaldırıldı, köprü tabliyesi yapısına donatılar dikildi, çelik ağ yeniden düzenlendi, etrafına C40 çelik lif takviyeli beton inşa edildi ve son olarak 3~4 cm ince taneli asfalt beton aşınma tabakası döşendi.

Köprü önleyici bakım uygulamasıyla birleştirildiğinde, her yıl köprü kutu kirişinin her bir açıklığında 0,15 mm'den fazla çatlaklar oluşacak ve çatlaklar sürekli gelişme eğilimindedir. Yeni çatlaklar genellikle harçlama ve sızdırmazlık gibi bakım yöntemleriyle onarılır, ancak her yıl yeni çatlaklar veya orijinal çatlaklar zarar görür. Analiz, kirişin yetersiz çekme dayanımı ve elastik modülünden kaynaklanmaktadır. Köprü kutu kirişinin hizmet ömrünü iyileştirmek ve ardından köprünün genel taşıma kapasitesini iyileştirmek için, kutu kirişin tabanı takviye için karbon fiber bezle kaplanır.