Algunos de los puentes existentes son puentes antiguos con una larga historia, baja calidad y enfermedades graves, o puentes que han sufrido daños en diversos grados por diversas razones como diseño, construcción, materiales y uso. Su capacidad de carga es demasiado baja para mantener un uso normal, por lo que es necesario tomar medidas para limitar el peso y la velocidad, y es posible que incluso sea necesario cerrar puentes viejos y peligrosos para reforzarlos. Por tanto, es necesario tomar medidas de refuerzo eficaces para restaurar y mejorar la capacidad de carga de estos puentes.
1. La importancia del refuerzo de los puentes
Los puentes son las gargantas que aseguran la suavidad de las carreteras, y su capacidad portante y de tráfico son la clave de toda la línea. Para evitar la aparición de puentes cuya capacidad de carga y capacidad de tráfico no pueden satisfacer las necesidades de las condiciones de la carretera existentes, es necesario fortalecer la investigación y la investigación de los puentes existentes, llevar a cabo estrictamente la detección y evaluación de la capacidad de carga de los puentes, analizar la causa del daño de acuerdo con la situación del daño, y tomar las reparaciones correspondientes Medidas de refuerzo. Una vez reforzado el puente, se puede prolongar su vida útil, se puede satisfacer la demanda de volumen de tráfico con una pequeña cantidad de inversión de capital y se puede aliviar la concentración de la inversión en el puente, dando así pleno juego a los beneficios económicos y sociales. beneficios y garantizar el normal funcionamiento del tráfico rodado. Se trata de una tarea urgente, de importancia estratégica y de gran influencia en el desarrollo de la construcción de carreteras en nuestro país.
2. Principios del refuerzo de la estructura del puente
El refuerzo del puente consiste en restaurar la estructura del puente dañada a sus funciones técnicas originales mediante algunas medidas efectivas, o cambiar la transmisión de la fuerza. modo, reducir el efecto de carga de los componentes o mejorar la capacidad de carga de la estructura sobre la base de la estructura existente para cumplir con nuevas condiciones de carga y requisitos funcionales. Bajo la acción de la carga, la estructura del puente de vigas es una estructura de flexión pura y solo soporta el momento de flexión causado por la carga. Por lo tanto, el estado tensional de la viga principal de un puente de vigas está determinado por tres factores: la fuerza interna generada por la carga, las características geométricas de la sección transversal determinadas por el área de la sección transversal de la viga principal y la resistencia. del propio material de la viga principal. Cuando las condiciones externas cambian, como el aumento de la carga del vehículo, sobrecarga, sobrepeso, etc., la fuerza interna del puente aumenta más allá del rango permitido de la estructura de la viga principal y su propia resistencia, lo que inevitablemente provocará grietas, daños, y reducción de la capacidad portante de la parte tensada de la viga principal, convirtiéndose en un puente peligroso. Existen muchos métodos y tecnologías para el refuerzo de puentes, pero los principios básicos se basan en los principios básicos de la mecánica, que fortalecen y mejoran la capacidad de carga cambiando los factores externos y las condiciones internas de la estructura del puente. 1. Desde la perspectiva de factores externos, la capacidad de carga de la viga principal mejora al cambiar el rendimiento estructural.
1. Aumente el área de la sección transversal de la viga principal: aumente el tamaño de la sección transversal agregando refuerzos principales, concreto proyectado y concreto colado en el lugar, refuerce la plataforma del puente y agregue componentes auxiliares. El propósito de adoptar este método de refuerzo es aumentar el momento de inercia o módulo de flexión geométrico de la sección de la viga principal. Cuando la fuerza interna (momento flector) generada por la carga permanece sin cambios o el nivel de carga aumenta, la fuerza de tracción soportada por la sección de la viga principal se reduce cambiando el área de la sección transversal para que no exceda el rango de carga de El material de la viga principal, fortaleciendo así la viga principal y mejorando la capacidad de carga. El propósito de la capacidad.
2. Aumente la resistencia de la viga principal: use mortero epoxi para pegar materiales de alta resistencia como placas de acero (barras de acero), fibra de vidrio epoxi, tela de fibra de carbono, tela de aramida, etc. Resistencia de la viga principal. Sin cambiar la sección transversal de la viga principal, cuando el nivel de carga permanece sin cambios o aumenta, la tensión de tracción generada por la carga en la viga principal es menor que la resistencia del material de refuerzo, logrando así el propósito de fortalecer la viga principal. y mejorar la capacidad de carga.
En tercer lugar, ajuste la fuerza interna desde la perspectiva de los factores internos para mejorar la capacidad de carga de la viga principal. Cambiar el sistema de estructura del puente original, cambiar el sistema de vigas simplemente apoyadas a un sistema de vigas continuas, agregar tirantes abocinados para cambiar el claro del puente y cambiar la estructura de la viga principal de una estructura de flexión pura a una estructura de compresión de flexión mediante pretensado externo, reduciendo el tensión de la viga principal del puente original. Capacidad de carga (esfuerzo de tracción), logrando así el propósito de fortalecer la viga principal y mejorar la capacidad de carga.
3. Métodos de refuerzo de puentes Los métodos convencionales de reparación y refuerzo de puentes son los siguientes:
1. Cambiar el método de refuerzo del sistema estructural.
Cambiando el sistema de tensiones. de la estructura, mejorar La tensión de la estructura mejora la capacidad de carga del puente. Existen principalmente los siguientes métodos: (1) Método de refuerzo de refuerzo extendido: coloque un refuerzo extendido hecho de acero u hormigón armado en la abertura del puente simplemente apoyado y agregue dos soportes a la superestructura del puente original para que el tramo original esté simplemente apoyado. La viga pasa a ser una viga continua de tres vanos.
(2) Método de refuerzo del sistema continuo: conecte las alas de los extremos de la viga original de varios tramos simplemente apoyada, de modo que el sistema de tensiones cambie de la viga original simplemente apoyada a una viga continua, mejorando así la comportamiento tensional de la estructura.
3) Método de refuerzo de puente a alcantarilla: Para puentes con luces más pequeñas, el método de puente a alcantarilla se puede utilizar para refuerzo sin afectar la navegación y las capacidades de descarga de inundaciones.
2. Aumento o disminución de componentes portantes
Añadiendo vigas longitudinales o ensanchando el tablero del puente para compartir la carga viva de los componentes originales, con el objetivo de aumentar la capacidad portante. se logra. Esto incluye agregar nuevas vigas principales, agregar vigas longitudinales y ampliar la plataforma del puente. El tablero del puente ensanchado no sólo puede reducir efectivamente la concentración de carga en una sola viga principal, sino también mejorar la distribución lateral de la carga agregando vigas auxiliares entre las nuevas vigas longitudinales y las vigas principales originales.
3. Incrementar la sección transversal de los componentes
Los métodos comúnmente utilizados para aumentar la sección transversal de los componentes son los siguientes:
1) El puente El método de refuerzo de la plataforma se utiliza principalmente cuando la rigidez de la viga principal es insuficiente, la capacidad de carga de la plataforma del puente es insuficiente o la unión de bisagra entre la viga articulada y la placa no puede transmitir fuerza de manera efectiva. Cuando se coloca una capa de hormigón armado sobre la parte superior de la viga, la antigua plataforma del puente generalmente se corta e integra con la viga principal original para aumentar la altura efectiva y la resistencia de la sección de compresión de la viga principal y mejorar la capacidad de distribución de carga lateral del puente. , y así aumentar la capacidad de carga del puente. Este método requiere mucha mano de obra, tiene un largo período de construcción y puede causar ciertos daños a la estructura original (como las vigas principales).
2) El método de refuerzo de sección transversal creciente es un método de refuerzo que mejora la resistencia, rigidez y estabilidad de las vigas de hormigón armado al aumentar el área de la sección transversal o la relación de refuerzo del componente. Este método generalmente aumenta la altura efectiva de la sección de la viga principal aumentando el tamaño de la parte inferior o lateral de la viga y agregando refuerzos principales, mejorando así la capacidad de carga del puente. Sin embargo, este método aumentará la carga muerta de la superestructura. Durante el proceso de construcción, todas las operaciones deben realizarse en la parte inferior de la viga. La construcción es difícil, la calidad de la construcción es difícil de controlar y las operaciones en el sitio. requerido.
3) El método de refuerzo con anclaje-hormigón proyectado se utiliza principalmente para reforzar pilares de mampostería, protección de taludes y otros proyectos de mampostería. El método de refuerzo de hormigón proyectado con anclaje es un método de refuerzo transformado de la construcción de túneles. Sin embargo, debido a los altos requisitos de tecnología de construcción y al problema de conectar hormigón nuevo y viejo, es necesario cerrar el tráfico durante el proceso de construcción, por lo que el proceso de construcción tiene un mayor impacto. impacto en el medio ambiente.
4. Sistema de pretensado externo
El sistema de pretensado externo utiliza el momento de preflexión inverso generado por el pretensado para reducir en gran medida la deformación de los componentes bajo carga constante.
Es un método de refuerzo activo. Su ventaja es que puede mejorar y ajustar en gran medida el estado de tensión de la estructura original y aumentar la rigidez y la resistencia a las grietas de la estructura portante sin aumentar mucho el peso propio. Dado que el peso propio de la estructura portante ha aumentado ligeramente, tiene poco impacto en el estado tensional de los pilares y cimientos del puente. Se puede omitir el refuerzo de los pilares y cimientos del puente, lo que tendrá poco impacto en las operaciones del puente y puede reforzarse sin restringir el tráfico. La desventaja es que conducirá a la redistribución de la fuerza interna de la estructura estáticamente indeterminada, la enorme fuerza concentrada del bloque de dirección y el punto de anclaje, que se ve fácilmente afectada por el medio ambiente y requiere tratamiento anticorrosión.
5. Añadir materiales endurecedores
Tecnología de refuerzo estructural de tela de fibra de carbono.
La tecnología de refuerzo estructural de fibra de carbono adherida se refiere al uso de adhesivo de alto rendimiento para pegar tela de fibra de carbono en la superficie de componentes estructurales de concreto para que puedan trabajar juntos para mejorar la capacidad de carga (resistencia a la flexión y resistencia al corte). de los componentes estructurales, logrando así el refuerzo. El propósito de reforzar el edificio.
2) Método de refuerzo con placa de acero.
Este método es un método de refuerzo estructural que utiliza resina para unir placas de acero y hormigón. La construcción es rápida y no hay trabajo húmedo o solo una pequeña cantidad de trabajo húmedo, como enlucido en el sitio, lo que tiene poco impacto en la producción y la vida útil. Después del refuerzo, no hay un impacto obvio en la apariencia y el espacio libre del original. estructura. Sin embargo, el efecto de refuerzo depende en gran medida del proceso de pegado y del nivel operativo. Es adecuado para el refuerzo de elementos de flexión o tensión bajo fuerza estática y ambientes de humedad normal. El principio del refuerzo de acero adherido es utilizar placas de acero en lugar de barras de acero y fijar las placas de acero en la superficie del concreto de modo que las placas de acero y los componentes de concreto se esfuercen conjuntamente, lo que equivale a aumentar la cantidad de refuerzo de los componentes de concreto. y mejorar la capacidad de carga de los componentes.
Al mismo tiempo, las especificaciones y la forma de unión de la placa de acero también se pueden determinar de acuerdo con la ubicación de las enfermedades y defectos del puente, y la placa de acero se puede unir al borde exterior de la parte tensionada. de la estructura del puente reforzado para aprovechar plenamente el papel de la placa de acero adherida. Al mismo tiempo, sella las grietas y defectos en las piezas de unión y limita la deformación de los componentes, mejorando así efectivamente la rigidez y la resistencia a las grietas. los componentes reforzados y ejerciendo eficazmente las propiedades de flexión, corte y compresión de los componentes de acero adheridos. Conclusión:
Los métodos de refuerzo de puentes serán cada vez más avanzados. Además de ser sencillos y ahorrar material, los métodos de refuerzo tradicionales seguirán siendo populares. La aplicación del nuevo método hará que los objetivos de refuerzo de puentes sean más amplios, la construcción más cómoda y rápida y el efecto más evidente.
Elegir la mejor forma de refuerzo y llevar a cabo un control optimizado son cruciales para lograr el objetivo de refuerzo y durabilidad del puente y garantizar la seguridad de la propiedad y la vida de las personas.
Lo anterior es recopilado y compilado por Zhongda Consulting Company.
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