Mevcut köprüler için, biri çalışma süresinin devamı ile tasarım hizmet ömrüne yavaş yavaş yaklaşmaları, diğeri ise köprü orijinal olarak tasarlandığında yük derecesi standartlarına kıyasla aşırı yüklenmeleri. Bu nedenle, nispeten sınırlı yük taşıma potansiyeline sahip kiriş köprülerinin ana yük taşıyıcı bileşen kirişleri, yorgunluk hasarı olasılığının artmasına sahiptir. Kiriş gövdesi hasar gördükten sonra, taşıma kapasitesi azalır ve çalışma ihtiyaçları karşılanamaz, yıkılabilir ve yeniden inşa edilebilir. Bu her zaman bir kez yapılabilir, ancak kaynak tüketimi büyük. Bu nedenle, modern ulaşım gelişiminin ihtiyaçlarına uyum sağlamak için mevcut köprüleri güçlendirmek özellikle önemlidir.

1 Dışarıdan önceden gerilmiş karbon fiber şerit güçlendirme köprülerinin özellikleri

1.1. Köprünü güçlendirmek için dışarıdan önceden gerilmiş karbon fiber şeridin avantajları

Bu makale, köprü teknolojisini güçlendirmek için dışarıdan önceden gerilmiş karbon fiber şerit için özel fikstür çapalarının kullanımını açıklar, avantajları esas olarak şunlarda yansıtılır:

① Ön stres kaybı küçüktür. Etkili ön geriliminin bakımı tamamen demirleme karbon lif şerit demirlerinin demirleme yeteneğine dayanır, herhangi bir yapışkanın yapıştırma etkisine dayanır, yardımcı malzemelerin yaşlanmasını göz önünde bulundurmaya gerek yoktur ve iyi dayanıklılığa sahiptir;

②  İyi ekonomik ve teknik özelliklere sahiptir. Sadece ilk takviye maliyeti düşük değil, daha sonraki bakım temelde gerekli değildir ve çevresel uygulanabilirlik güçlüdür;

③ Kirişin bükme ve çekme direnci önemli ölçüde arttırılır ve köprünün yük seviyesi büyük ölçüde geliştirilebilir;

④  Bakım ve takviye sürecinde köprünün ikincil hasarı küçüktür ve trafik kesilmez;

⑤ Yeni ölü yük daha az, köprünün orijinal ölü yükü ve canlı yükü ile karşılaştırıldığında, artan ölü yük neredeyse ihmal edilmezdir;

⑥ Karbon fiber şerit basit bir düzene, uygun bir yapıya ve güvenilir bir kaliteye sahiptir. Büyük ölçekli ekipman, yetenekli personel ve kısa inşaat süresine ihtiyaç yoktur.

1.2 Köprünü güçlendirmek için dışarıdan önceden gerilmiş karbon fiber şeridin eksiklikleri

①  Ön gerilmiş karbon lif şeridinin çalışma ortamı sıcaklığı, üretim sırasında katlandığında yaklaşık 90 derece Celsius olan sıcaklıktan daha yüksek olmamalıdır;

② Karbon fiber şeridin zayıf kesme direnci nedeniyle, karbon fiber şeridin demirleme sürecinde, cıvataların sıkıştırma dizisi ve tasarım torku, çapa cıvatalarını sıkıştırırken kesinlikle göz önüne alınmalıdır.

2 Dış önceden gerilmiş karbon fiber şeridin takviye ilkesi

Dış önceden gerilmiş karbon fiber şeridi, bükme ve gerginlik (pozitif ve olumsuz anlar) altında olan kiriş gövdesinin dış tarafında düzenlenir ve çapa cıvatası çapa tabanını demirbeton kirişe demirler. Ön gerilmiş karbon fiber şerit, fikstür tarafından demirlenir ve öngerilim demir cıvatası ve demir tabanı aracılığıyla kiriş gövdesine aktarılır. Kirişte ön gerilim tarafından oluşturulan ters bükme momenti, dış yük tarafından oluşturulan bükme momentini kısmen dengelemektedir ve çatlakların ve bükülme deformasyonunun gelişimini bastırmada rol oynar, böylece köprünün taşıma kapasitesini ve köprü yapısının sertliğini büyük ölçüde iyileştirir. Bükme ve çekme parçalarında (pozitif ve negatif moment bölgeleri) düz tabanlara sahip demirbeton kiriş köprüleri (T kirişleri, dikdörtgen levha kirişleri, kutu kirişleri vb. gibi sürekli veya basitçe desteklenen kiriş köprüleri gibi) dış önceden gerilmiş karbon fiber panellerle güçlendirilebilir. Dış ön gerilmiş karbon fiber şerit sisteminin temel bileşimi esas olarak şunları içerir: dış ön gerilmiş karbon fiber şerit, yağlama ve yapıştırma ajanı ve dış ön gerilmiş karbon fiber şerit için özel çapa.

3 Dış önceden gerilmiş karbon fiber şerit takviye inşaat süreci

Dış önceden gerilmiş karbon fiber şerit takviyesinin inşaat süreci şunlardır: inşaat platformu-yükseltme-beton yüzey yapısı tedavisi-yuvarlama-sondaj çapaları ve bracket cıvata çapa delikleri-cıvata ekim takviyesi-cıvata ekim takviyesi sertleştirme-çapa tabanı-karbon fiber şeriti boşaltma-gerileyici-yerleştirme karbon fiber şeriti sabit ucuna bağlayın-karbon fiber şeritini gerilme makinesine sabitleyin-gerilme-karbon fiber şeritini gerilme ucuna demirleyin-destek cıvatalarını sıkın-silindir boşaltma-gerilme makinesini çıkarın-çapaların ve önceden gerilmiş karbon fiber şeritinin koruyucu harcını kaplayın-inşaat platformunu çıkarın

4 Dış önceden gerilmiş karbon lif takviye yapısının anahtar noktaları

 (1) Stakeout konumlandırma. Köprü takviye tasarımı ve inşaat çizimlerine göre, karbon fiber şeridinin, çapaların ve cıvata deliklerinin konumları kiristin yüzeyinde işaretlenir.

 (2) Kiriş taban yüzeyinin beton yüzey işlenmesi. Kiriş taban yüzeyinin beton yüzeyini temizleyin, zımsal kağıtla kumlayın ve keskin çıkışları çıkarın.

 (3) Yuvası. Çapa (gerginci) temel pozisyonunu kiriş üzerinde yuvalayın. Oluk kiristindeki çelik çubuklara zarar vermemelidir. Oluk derinliği, kiriş çelik çubuklarının koruyucu katmanının kalınlığı hakkında ve derinlik yaklaşık 3 cm'dir.