La aplicación de arcos enfundados en el refuerzo de puentes en arco de piedra.
Los puentes de arco de China se construyeron a mediados y finales de la dinastía Han del Este y tienen una historia de más de 1.800 años. La aparición de los puentes en arco es un gran avance en la historia de los puentes mundiales. Especialmente en nuestro país, el puente de arco es el tipo de estructura de puente más utilizado, ocupando el primer lugar entre todos los tipos de puentes, especialmente los puentes de carreteras. Según estadísticas incompletas, los puentes en arco representan el 70% de los puentes de carreteras de mi país. Sin embargo, en la operación posterior, se produjeron una gran cantidad de enfermedades en el puente de arco. Las principales razones de la enfermedad son: 1. Estándares de carga de diseño bajos y capacidad de carga insuficiente. 2. Capacidad de tráfico insuficiente, servicio retrasado y operación sobrecargada a largo plazo. 3. Algunos defectos técnicos de diseño y construcción.
En la práctica de la ingeniería, a menudo es necesario reforzar algunos puentes enfermos y peligrosos. En comparación con la demolición y reconstrucción de puentes, los puentes reforzados tienen las ventajas de un período de construcción corto, bajo costo y poco impacto en el tránsito. Son especialmente adecuados para caminos rurales con pequeño volumen de tránsito. Sin embargo, durante el proceso de refuerzo, muchas prácticas y teorías requieren que sigamos explorando y estudiando hasta que lleguemos a un plan de refuerzo razonable, económico y seguro. Basado en ejemplos de ingeniería, se introduce la aplicación de agregar un grupo de arcos en el refuerzo de puentes de arco de piedra.
Estudio de caso
El Puente Macun en cierta ciudad es un puente de arco de piedra con una luz de 12 m, una altura sagital de 4 m, una relación de luz sagital de 1/3, un El espesor del anillo del arco principal es de 0,5 m y el eje del arco es aproximadamente un arco. El puente fue construido en la década de 1980 y sufrió muchas enfermedades durante su uso. Los problemas destacados incluyen: agrietamiento del anillo del arco principal, que se extiende hasta el pilar. Por ejemplo, existe una fisura longitudinal en el anillo del arco principal del estribo nº0, con un ancho máximo de 4 mm.
Antes del diseño de refuerzo del puente, analizamos las causas de las fisuras y creía que el puente tenía Las razones principales de las grietas son: primero, la distribución lateral de la carga no se consideró en el diseño del puente de arco; segundo, la superposición escalonada de la mampostería del anillo del arco no se consideró durante el diseño del puente de arco; construcción, lo que provocó la formación de grietas longitudinales en el anillo del arco; en tercer lugar, las instalaciones de drenaje de la plataforma del puente fueron insuficientes. El pavimento de la plataforma del puente resultó dañado, lo que provocó una evidente filtración de agua en el estribo del puente; en cuarto lugar, el anillo del arco principal; Tenía una sección transversal pequeña y una capacidad de carga insuficiente. Ha surgido la enfermedad de los puentes. Si no se toman medidas a tiempo y se permite que continúen desarrollándose, afectará la capacidad de carga del puente y provocará accidentes de seguridad en el puente. Por tanto, la reconstrucción del puente es urgente.
A partir de la situación real del puente, propusimos un plan de refuerzo específico. Para la estructura principal, primero selle las grietas con mortero. Al mismo tiempo, para evitar un mayor desarrollo de grietas y mejorar la capacidad de carga del anillo del arco principal del puente, se agregaron arcos de hormigón armado en la parte inferior del anillo del arco principal y una integral de hormigón armado impermeable. El pavimento del tablero del puente se instaló en la parte superior del tablero del puente. A continuación se detallan algunas medidas de refuerzo específicas:
1. Añadir un manguito de arco de hormigón de 20 cm de espesor debajo del anillo del arco principal.
2. Construir un nuevo pavimento integral de tablero de puente de hormigón armado impermeable de 20cm de espesor.
El conjunto adicional de marcos de arco está hecho de hormigón C30 de 20 cm de espesor. El refuerzo del anillo del arco es de una capa y la posición del refuerzo se encuentra en el medio del anillo del arco reforzado. Las especificaciones de las barras de acero son todas φ 16, y el espacio específico a lo largo de la dirección del círculo del arco y la dirección del círculo del arco vertical es de 20 cm al mismo tiempo, para combinar los círculos del arco antiguos y nuevos, se colocan barras de acero; el original arco circular, con una separación vertical y horizontal de 40 cm, dispuesto en forma de flor de ciruelo. Se requiere que la longitud de anclaje de las barras de acero implantadas no sea inferior a 20 cm, y el valor de diseño de la capacidad de carga de tracción axial de una sola barra de acero con barras de acero es de 10 KN. Teniendo en cuenta la filtración de agua en el anillo del arco original en el diseño, se reservaron especialmente orificios de drenaje al verter el hormigón del anillo del arco reforzado. Los orificios de drenaje se colocaron a lo largo de las grietas con una separación de 2 m y un diámetro de 5 cm. Los propósitos principales del nuevo pavimento integral del tablero del puente de hormigón armado son los siguientes: 1. Transferir la carga del vehículo de manera uniforme al anillo del arco principal para que pueda esforzarse de manera uniforme; en segundo lugar, evitar que el agua de lluvia penetre en el anillo del arco principal; La plataforma del puente está pavimentada con malla de acero de doble capa, las especificaciones de las barras de acero son φ 16 y el espacio vertical y horizontal del puente es de 20 cm.
A través de los cálculos de modelado del Dr. Bridge, se puede ver que el efecto de refuerzo es muy bueno. Después del refuerzo, su capacidad de carga puede alcanzar el nivel de la Carretera II. Después del refuerzo, el volumen principal del proyecto es de 200m3 de hormigón, 19t de barras de acero; El coste de todo el puente es de unos 400.000 yuanes, y el coste por metro cuadrado es de unos 14.000 yuanes, lo que sólo equivale a entre 1/3 y 1/4 del coste de demolición y reconstrucción. El período de construcción sólo dura dos meses, de los cuales sólo se requiere un mes para el transporte, lo que es al menos 1/3 más corto que el plan de demolición y reconstrucción. Una vez completado el refuerzo, se lograron buenos resultados mediante la posterior operación del puente.
En resumen, a través de la investigación y exploración de la tecnología de refuerzo de puentes, no solo se puede atender el tráfico de manera oportuna, rápida y conveniente, sino que también se pueden lograr buenos beneficios sociales y económicos. En el proceso de refuerzo de puentes de arco de piedra en mi país, la sección transversal del anillo del arco principal es demasiado pequeña, lo que se ha convertido en un problema importante. Agregar conjuntos de arcos no solo puede fortalecer el puente, sino también aumentar efectivamente la capacidad de carga real del puente antiguo. Sin embargo, la tecnología de construcción de refuerzo y transformación es compleja y la teoría del diseño aún no está muy madura. Sólo a través de la investigación y exploración continuas nuestras teorías y métodos podrán madurar y lograr el propósito de fortalecer puentes.
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