Ülkemde son yıllarda altyapı inşaatının sürekli genişlemesiyle, yerli kentleşme seviyesi devam etti ve insanların seyahat ihtiyaçları gittikçe bol hale geldi ve çok sayıda yeni köprü ortaya çıktı. Aynı zamanda, bazı köprüler, artan yük, mantıksız tasarım, düzensiz inşaat süreci ve sonraki bakımda iyi çalışmamanın nedeniyle, köprü bileşenlerinin çatlamasına ve köprünün taşıma kapasitesinin azalmasına neden olur. Köprü güçlendirme yöntemi genellikle köprü güç sistemini değiştirmeye ve köprü güç sistemini değiştirmeye ayrılır. 

1 Köprü gücü sistemini değiştirmeme yöntemi 

1.1 Çatlakları onarmak için Grouting 

Köprünün üst bileşenlerinin hastalıkları genellikle düzensiz çatlaklar veya aşırı çatlaklardır. Küçük çatlaklar için (çatlak genişliği 0.1 ~ 0.15mm), basınçlı ıslama onarım yöntemi Çin'de yaygın olarak kullanılır. İlk olarak, çatlaklar zamanında tedavi edilir ve sonra özel basınç cihazı, çatlakların hızlı onarımını gerçekleştirmek için bileşen çatlaklara beton malzemesini enjekte etmek için kullanılır. Büyük alanlı çatlakların tedavisi için, yerli genellikle gevşek ve aşınmış betonu kaldırmayı ve ardından güçlendirme etkisini elde etmek için dökmek ve doldurmak için aynı beton sınıfını kullanmayı seçer. 

1.2 Güçlendirilmiş iskelelerin dış kaynaklanması 

Köprü iskeleleri gibi alt köprü bileşenlerinin yaygın hastalıkları köprü iskelelerinin havalandırılması ve beton yıkılmasıdır. Bu açıdan, Çin'de kullanılan yöntem köprü iskelelerini güçlendirmektir. Yöntem, köprü iskelesinin dışında havalandırılmış ve soyulmuş betonu çıkarmak, epoksi reçine ile onarmak, dışında çelik levha ile güçlendirmek ve sonunda biraz geniş beton dökmektir. Yabancı ülkeler de iskeleleri güçlendirmek için benzer yöntemler kullanmışlardır. Fark şu ki, beton çıkarıldıktan sonra, köprü tasarım karışımına uygun kol ve beton püskürtmeyi tercih eder. Bu, iskele dış takviye yönteminin pratik inşaat önemine sahip olduğunu gösterir. 

1.3 Güç bölümünü artırın 

Gerçek mühendislikte, güç bölümünü arttırmak sıklıkla köprü takviyesi yöntemi olarak kullanılır. Bu yöntemde, yeni beton, bükülme bileşeninin üst veya alt yüzeyine dökülür ve taşıma kapasitesini ve sertliğini artırmak veya doğal frekansını değiştirmek için ilgili çelik çubuklarla tamamlanır. 

Eklenen beton gerginlik bölgesinde olduğunda, takviylemenin ana etkisi yeni eklenen çelik çubuklardır ve betonun sadece eklenen çelik çubukları bağlamak ve korumaktan sorumlu olması gerekir. Ek katmanın betonu sıkıştırma bölgesinde olduğunda, ekonomiyi iyileştirmek için çelik çubuk sayısı uygun şekilde azaltabilir. Çünkü bu durumda betonun rolü, bükme üyesinin etkili yüksekliğini artırmak, böylece üyesin bükme ve kesme direncini artırmak ve üyesin sertliğini artırmaktır. Bu nedenle, bu güçlendirme etkisi iyidir. Bununla birlikte, beton kiristinin kesitini arttırmak için takviye yöntemi uzun süre alır, bu da yakındaki yaşam ve trafik üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir ve köprünün başlığını azaltır. 

1.4 CFRP takviye teknolojisi 

Karbon fiber levha (CFRP), hafif ağırlık, yüksek mukavemet, basit çalışma, yapışması kolay ve korozyon olmayan avantajlara sahip bir takviye malzemesidir. Yapıştırılmış karbon fiber levha, bükme direnci, kesme direnci, sıkıştırma direnci, eksantrik sıkıştırma ve deprem direnci gibi çeşitli takviye biçimleri için kullanılabilir. Bu yöntem, beton kiriş köprüleri ve levha köprülerinin bükülmesi ve kesme güçlendirilmesi için uygundur. Düşük takviye oranı ve şiddetli çelik korozyonu nedeniyle yetersiz taşıma kapasitesine sahip eski köprüler için takviye etkisi daha önemlidir. Bu teknolojiyi köprüyü güçlendirmek için kullanırken, tedarikçi tarafından önerilen karbon lif levhasının ve bağlayıcının sıcaklığı ve nemi gibi çevresel gereksinimlerin karşılanması gerektiğine dikkat edilmelidir. 

Karbon fiber levha, kırılana kadar gerginleştiğinde hala açık bir doğrusal elastik ilişki sunar. Karbon fiber levhanın ve çelik çubuğun esnekliği arasındaki fark, karbon fiber levhanın kırılgan bir malzeme olmasıdır. Yukarıdaki sözler, karbon lif malzemelerinin kullanımını kısıtlama ihtiyacına neden olur. İlk olarak, karbon fiber levhaları çelik çubuklar kadar esnek değildir ve güçlendirilmiş yapının esnekliği kısıtlanmalıdır. İkincisi, karbon fiber levhanın esnekliği eksikliği nedeniyle, bileşende stresin yeniden dağıtımı kısıtlanacaktır. 

Bu nedenle, karbon fiber levhaların yapısal tasarımında, karbon fiber levhalar çelik çubukların yerine kullanılamaz ve karbon fiber levhaların kırılganlığı dikkate alınmalıdır.

2 Köprü güç sistemi değiştirme yöntemi 

2.1 Dış ön gerilmiş takviye yöntemi 

Dış ön gerilim güçlendirme yöntemi, önceden gerilmiş tendonların köprünün ana yapısının dışında veya beton kutu kiriş gövdesinde giriş gerektirmeden düzenlendiği bağlanmamış bir ön gerilim uygulama yöntemidir. Önceden gerilmiş tendonlar ve betonun yapışsızlığında yaygın önceden gerilmiş betondan farklıdır. 

Uygun, ekonomik ve güvenilir dış ön gerilim teknolojisi nedeniyle, köprü güvertesinin geçişini etkilemeden inşaat yapılabilir ve inşaat işlemi basit ve esnektir. Önceden gerilmiş kravat çubukları eklemek, köprüyü güçlendirebilir ve güçlendirilmiş yapının statik olarak belirsiz sayısını artırabilir ve böylece yapının genel güvenliğini artırabilir. Ayrıca, orijinal köprü yapısı yok edilmez ve sadece orijinal temelde güçlendirilmiştir, bu yüzden güvenli ve güvenilirdir. Yüksek dayanıklı çelik bu yöntemde tam olarak kullanılabilir, iyi bir ekonomiye sahiptir ve yapının kesit boyutunu ve ağırlığını artırmaz. 

Bununla birlikte, dış kuvvet tendonları kolayca hasar görür, yanır ve titreşime maruz kalır, bu da dış kuvvet tendonlarının serbest uzunluğunun gelişimini sınırlar. İkincisi, demirleme alanı ve direksiyon bloku büyük bir yerel strese sahiptir ve önceden gerilmiş tendonların demirleme alanındaki kiriş büyük kesit veya güçlendirilmelidir. Dış ön gerilim güçlendirme yönteminde uygulanan dış güç çubuğunun gerçek eksantrisitesi küçüktür ve aynı ön gerilim altında oluşturulan ters bükme momenti sıradan ön gerilmiş beton kadar iyi değildir, bu da nihai durumda bükme direncinin sıradan ön gerilmiş betondan daha az olmasına neden olur. Dış olarak önceden gerilmiş yapı, sınır durumunda yetersiz esneklik nedeniyle uyarı olmadan başarısız olabilir. 

Dış güç güçlendirme yönteminin uygulanabilir koşulları şunlardır: 

1) Kiriş bölümünün bükülme taşıma kapasitesinin yetersiz olduğu veya gerilim bölgesindeki takviyelerin koroze edildiği durumlar için uygundur. 

2) Yetersiz kiriş sertliğinden kaynaklanan kiriş sapmasının özellikleri aştığı veya gerilim bölgesindeki çatlakun genişliğinin özellikleri aştığı durumlar için uygundur. 

3) Kiriştin eğik bölümünün kesme kapasitesinin yetersiz olduğu durumlar için uygundur. 

2.2 Değiştirme yöntemi 

Bazı köprülerde, düzensiz inşaat süreci ve diğer nedenlerden dolayı, köprü yatakları yaşlanır ve hasarlanır veya mantıksız tasarımdan dolayı, köprü yatakları başından beri yanlış kurulur. Yukarıdaki iki neden, köprünün kendisinin daha fazla strese maruz kalmasına neden olur ve bu da köprünün taşıma kapasitesini ve dayanıklılığını etkiler. Örneğin, İtalya'nın Perugia şehrinde çelik bir köprü. Orijinal truss köprüsünün tabanları ve iskeleleri hepsi beton yapılardır. Hareketli rulmanlar abutmentlere ve sabit rulmanlar iskelelere kurulur. Çelik truss köprü iskelelerindeki rulmanları kauçuk rulmanlarla değiştirdikten sonra. Köprünün ilk düzey modal doğal frekansı 1,37 Hz'ye düşürülür. Rulmanların değiştirilmesinin köprünün taşıma kapasitesini artırabileceği ve köprünün doğal frekansını azaltabileceği görülebilir. 

2.3 Köprü üzerindeki geçici yükleme 

Bazı köprüler için, yapının tasarımı ve inşaatı makul ve açık bir hastalık yoktur, ancak özel ekipman ve diğer nedenlerden geçme ihtiyacı nedeniyle yapının geçici olarak yüklenmesi gerekir.  "Köprüdeki köprü" yapısı mühendislikte kullanılabilir. "Köprüdeki köprü", üstyapının yükünü azaltmak için orijinal köprü yapısına prefabrik otoyol çelik köprü yerleştirmenin geçici yük paylaşım tesisini ifade eder. Aynı zamanda, yaklaşım köprüsü asfaltlı çelik köprünün her iki ucuna da kuruldu. Yöntem basit bir yapıya sahiptir ve köprünün taşıma kapasitesini artırabilir, böylece özel ekipman gibi ağır yükler köprünü sorunsuz bir şekilde geçebilir. Ayrıca, sökülmesi uygundur ve köprünün yapısı üzerinde büyük bir etkisi olmayacaktır. 

3 Takviye ilkesi 

Yukarıda belirtildiği gibi köprüleri güçlendirmenin birçok yolu vardır. Belirli mühendislik seçimi için, takip edilmesi gereken ilkeler aşağıdaki gibidir. 

1) Bir takviye planına karar vermeden önce, tüketilen kaynaklar ve zaman, trafik üzerindeki etki, teknik olarak uygulanabilir olup olmadığı ve dayanıklılık üzerindeki etkiden kapsamlı bir şekilde göz önüne alınmalıdır. 

2) Köprü bileşenlerindeki kesiti artırarak veya çatlakları onararak, yerel veya tüm köprünün taşıma kapasitesi geliştirilebilir. Bu nedenle, genel köprü takviye çalışmasının ilkesi, köprünün orijinal yapısını mümkün olduğunca değiştirmemektir. Ekonomik göz önüne alındığında, sadece sıradan takviye yöntemleri gereksinimleri karşılayamadığında, yapısal formu değiştirmeyi düşünün. Takviye ve takviye yöntemi hala taşıma gereksinimlerini karşılamazsa, köprünün bir kısmı veya tamamı yeniden inşa edilmelidir. 

3) Köprü takviye yöntemini seçerken, eski köprün mevcut durumu, düşük taşıma kapasitesi derecesi ve gelecekteki trafik hacmi dikkate alınmalıdır. Başarıyla güçlendirilmiş köprü inşaatına atıfta bulunmak en iyisidir. 

4) Güçlendirme için köprü üyelerinin kesitini genişletme veya arttırma yöntemini kullanmadan önce, eklenen parçanın ve orijinal parçanın birleşik etkisi dikkate alınmalıdır. 

4 Sonuç 

Köprülerin onarımı ve güçlendirilmesi tüm dünyada genel bir endişe konusudur. Geçmişte ülkemizde çok sayıda köprü inşa edildi, ancak köprülerin bakımı yerinde değildi, bazı köprülerin erken görünmesine ve tasarım ve kullanım gereksinimlerini karşılamamasına neden oldu. Çin'de yeni köprülerin inşaatı tam harekete geçerken, eski köprülerin bakımına ve takviyelendirilmesine de dikkat etmeye başlamalıyız ve köprünün taşıma kapasitesini ve hizmet ömrünü artırmak için çeşitli takviyelendirme yöntemlerini benimsemeliyiz. Takviye yönteminin basit inşaat, maliyet etkinliği ve trafiğin en az kesintisi ilkelerini karşılaması gerekir. Bugüne kadar, köprülerin muayenesi, bakımı ve kullanımı henüz tam bir sistem oluşturmamıştır, sonuçta köprü takviyesi ilerlemesi köprü hastalıklarından geride kalmaktadır. Bu nedenle, köprünün günlük bakımı ve muayenesi iyi yapılmalı ve köprü hastalığını azaltmak için köprünün önleyici bakımı yapılmalıdır.