Köprü iskelesi ve kiriş güçlendirilmesi

Proje genel bakış

Silaga köprüsü, bir nehir yatağında kurulan silindirik beton kazıcılarda desteklenen çok açıklıklı betonarme bir otoyol köprüsüdür. Üst yapı, kompozit bir güverte levhasını destekleyen dökme yerinde beton t-kirişlerden oluşur. Köprü, mevsimsel yüksek akışlı koşullarla tropikal bir ortamda bir nehri geçer ve filipinler'in sismik olarak aktif bir bölgesinde bulunur.

Sorun

Yıllar süren hizmetten sonra, köprü sürekli trafik yükleme ve sert tropikal nemli nehir ortamı altında ilerici yapısal bozulma sergiledi. Yapısal değerlendirme iki birincil eksiklik alanı belirledi:

İskele eksiklikleri:

• Nemli tropikal nehir ortamına uzun süreli maruz kalma, iskele sütunları içindeki iç takviyenin beton bozulmasına ve korozyonuna neden olmuştur.

• Enine takviye (bağlar/çemberler) korozyon kaynaklı bölüm kaybı, iskele sütunlarının hapsi kapasitesini tehlikeye attı ve kesme kuvvetlerine direnme kabiliyetlerini azalttı

• Beton yüzey bozulması ve birden fazla iskele sütununda kapak kaybı, rutin onarımın ötesinde gelişmiş bozulma gösterdi

• Orijinal takviye detaylandırma, inşaat sırasında yeterli, artık malzeme bozulması yıl sonra yeterli yapısal kapasite sağlar

Kiriş eksiklikleri:

• Sürekli trafik yüklemesi, t-kirişli soffits 'in ilerici eğilme bozulmasına neden oldu

• Uzun vadeli çevresel maruziyet, beton kapak bozulmasına ve hızlandırılmış takviye korozyonuna katkıda bulunmuştur.

• Mevcut uzunlamasına takviye, korozyon nedeniyle orijinal kesitsel alanının bir kısmını etkili bir şekilde kaybetti ve kirişlerin eğilme kapasitesini orijinal tasarım kapasitelerinin altında düşürdü.

• Orta açıklıklı bölgelerdeki progresif çatlak gelişimi, bozulmuş kirişlerin artık amaçlanan hizmet yüklerini güvenilir bir şekilde taşıyamayacağını gösterdi.

Çözüm

Piers için (cfrp arıtma sarma):

Takviye korozyonu ve beton bozulması nedeniyle kaybedilen yanal arıtma kapasitesini geri yükleyin

Aşınmış enine takviye kaybını telafi etmek için bozulmuş iskele sütunlarının kesme kapasitesini artırın

Yıllarca malzeme bozulması nedeniyle tehlikeye giren sismik yükleme altında süneklik ve enerji dağıtma kapasitesini artırın

Daha fazla çevresel bozulmayı önlemek için iskelenin etrafında korozyon önleyici bir koruyucu tabaka sağlayın

Köprü yapıları için nscp 2015 sismik bölge şartlarına uyun

T-kiriş için (cfrp eğilme güçlendirilmesi):

Köprünün orijinal tasarım gereksinimlerini karşılamak için parçalanmış t-kirişli soffits esnek kapasitesini geri yükleyin

Korozyon kaynaklı bölüm kaybı nedeniyle etkili takviye alanının kaybını telafi edin

Daha fazla çatlak yayılımını sınırlayın ve servis seviyesi sapmalarını kontrol edin

Aci 440.2r-17 başına yeterli bağ tasarımı ile cfrp ve mevcut beton arasındaki kompozit eylemi sağlayın

Cfrp çözümüGeleneksel güçlendirme yöntemleri üzerinden seçilmiştir (kirişlere veya çelik levha bağlanması gibi) çünkü:

• Minimum ölü yük eklenmesi-cfrp, nehir ortamlarında köprü temelleri için kritik olan mevcut yapıya ihmal edilebilir ağırlık ekler

• Hızlı kurulum-islak lay-up cfrp temel iskele erişimi ile uygulanabilir, trafik kapatma süresini en aza indirir

• Korozyon bağışıklığı-karbon fiber, çelik ceketleme çözümlerinden farklı olarak nemli tropikal nehir ortamında aşınmaz

• Arıtma verimliliği-tam sargılı cfrp, silindirik kazıcılar için beton veya çelik ceketlere kıyasla üstün ağırlık oranı sağlar

• Sismik performans-cfrp'den artan süneklik, değerlendirmede tespit edilen sismik eksikliğe doğrudan hitap eder

At yapımı tarafından sağlanan malzemeler

Bu proje için sağlanan at inşaatı:

Tek yönlü karbon fiber kumaş-hem iskele hapsi sarma hem de kiriş soffit eğilme güçlendirilmesi için

Yapısal epoksi doygun-islak lay-up uygulama ve beton yapıştırma için iki parçalı epoksi reçine sistemi