¿Tecnología de refuerzo para puentes urbanos?
Después de muchos años de funcionamiento, muchos puentes en las ciudades se han topado con problemas de un tipo u otro: daños en el tablero del puente, grietas estructurales, capacidad de carga insuficiente, inclinación, asentamientos importantes, etc., todos los cuales han afectado seriamente el funcionamiento normal del puente. Por lo tanto, el refuerzo, reparación, transformación y mejora oportuna de los puentes urbanos juega un papel muy importante para garantizar el flujo del tráfico urbano, la propiedad de las personas y la seguridad personal.
1. Características del refuerzo de puentes urbanos
El refuerzo de puentes urbanos se diferencia de los puentes de nueva construcción, es un proyecto sistemático sumamente complejo que debe basarse en la cimentación original y de forma integral. Además, al analizar las condiciones objetivas, las estructuras reforzadas son en su mayoría una combinación de estructuras nuevas y antiguas. Debemos considerar su coordinación e integridad al diseñar y calcular, y considerar plenamente la influencia de las estructuras originales durante la construcción del refuerzo. La calidad de los puentes problemáticos contiene factores inciertos, lo que dificulta la inspección profunda de su calidad y hace que la construcción de refuerzo de puentes a menudo carezca de espacio amplio y los sitios de construcción siempre estén llenos de gente y sean estrechos, lo que también trae inconvenientes a la construcción; Además, también se debe prestar atención a la fluidez del tráfico existente, es decir, durante el avance del proyecto, se debe interrumpir el tráfico lo menos o lo menos posible.
2. Requisitos básicos para el refuerzo de puentes urbanos
Ante la particularidad objetiva de los proyectos de refuerzo de puentes, se debe prestar atención a su proceso de implementación desde muchos aspectos y seguir diversos requisitos: Económicamente , para hacer que los beneficios económicos directos y los beneficios económicos indirectos sean más obvios, y el costo de refuerzo es generalmente menor que el costo de las nuevas estructuras, también se debe considerar completamente el impacto en el tráfico urbano; Los requisitos del paisaje, la apariencia de la nueva estructura deben coordinarse con la antigua. Dos partes: la más importante es el aspecto técnico. Debido a las condiciones objetivas fijas, los requisitos técnicos para el diseño del esquema y la organización de la construcción son muy altos. es necesario aprovechar al máximo los componentes estructurales originales, minimizar el daño a la estructura original y cumplir con los requisitos. Se deben garantizar varios requisitos de uso para garantizar la confiabilidad, seguridad y durabilidad del proyecto. tratar de garantizar que la construcción sea conveniente y rápida; la reducción de la resistencia estructural también debe considerarse plenamente para garantizar la integridad de ambas cuando se trata de estructuras nuevas y antiguas.
3. Principios de diseño para el refuerzo de puentes urbanos
Si la estructura del puente urbano tiene enfermedades evidentes y afecta la seguridad en la conducción, su diseño de reconstrucción debe seguir los siguientes principios: Primero. , investigación cuidadosa del estado detallado del puente original, análisis de sus enfermedades específicas y evaluación de su condición estructural, en segundo lugar, el diseño del refuerzo debe integrarse estrechamente con el método de construcción para garantizar una conexión confiable entre las estructuras antiguas y nuevas y un desarrollo coordinado; el "Código de diseño para puentes y alcantarillas de carreteras" para que el puente reforzado pueda Cuando se utiliza carga, la rigidez, la resistencia, el límite de ancho de grieta, etc. de la nueva estructura cumplen con los requisitos de diversas especificaciones al verificar la capacidad de carga del reforzado; estructura, el área de la sección transversal de la estructura es el área de la sección transversal efectiva real, porque la deformación de la parte reforzada también debe considerarse las condiciones de tensión reales durante el refuerzo de la carga estructural; aumenta después del refuerzo, se debe verificar la estructura reforzada y la base del puente; el cálculo estructural depende de las condiciones de tensión reales en la estructura si la carga de la estructura es estáticamente indeterminada. Para la verificación de la fuerza, las fuerzas internas adicionales causadas por la deformación estructural, la excentricidad de la carga real y la temperatura; y se consideran otros factores.
IV. Pasos de trabajo y precauciones para el refuerzo de puentes urbanos
Los principales pasos para la reparación y fortalecimiento de puentes antiguos incluyen: investigar la situación actual del puente y analizar la enfermedad correspondiente; datos históricos del puente, y Analizar las condiciones de tránsito existentes; proponer planes de mantenimiento y refuerzo, analizarlos y compararlos finalmente determinar el plan e implementarlo;
En el proceso de fortalecimiento y reparación de puentes urbanos, hay varias cuestiones a las que se debe prestar atención:
(1) Determinar con precisión la capacidad de carga real del puente original, proporcionar una base confiable y servir mejor al diseño de transformación técnica (2) Analizar cuidadosamente las causas de la capacidad de carga insuficiente y las enfermedades de los puentes para tomar mejores medidas (3) Aunque algunos puentes solo fortalecen la estructura superior, se requiere una investigación en profundidad; y también se requiere el estudio de la estructura inferior Capacidad de carga y situación actual (4) Después del refuerzo, es necesario evaluar su capacidad de carga, probar el efecto del refuerzo, realizar observaciones periódicas, registrar cuidadosamente cada vez y acumular experiencia para mejorar el puente; mejoras tecnológicas en el futuro (5) El diseño del refuerzo debe ser lo más práctico posible. Garantizar una apertura conveniente del tráfico, sin interrumpir el tráfico, y garantizar que la construcción y la apertura del tráfico se desarrollen sin problemas al mismo tiempo en la medida de lo posible.
5. Métodos de refuerzo de puentes urbanos
1. Trabajos de reparación de grietas antes del refuerzo.
Las enfermedades estructurales ocurren principalmente en las grietas. la estética y la durabilidad se ven seriamente afectadas.
Por lo tanto, la reparación de grietas es muy importante. Los métodos más utilizados son:
(1) Tratamiento superficial o método de pulverización superficial. Aplique materiales y rellenos impermeables en la superficie de las microfisuras, como pasta de cemento polimérico, materiales impermeables con revestimiento elástico y masillas de cemento. Si el ancho de la grieta cambia, considerando el entorno en el que se ubica la estructura, se deben utilizar materiales con alta ductilidad, si la superficie de la grieta ha sido rugosa, se puede rociar una capa de mortero de cemento denso y de alta resistencia. Selle la grieta. Antes de rociar, la parte pelada de la superficie de la estructura debe retirarse, enjuagarse con agua y limpiarse antes de rociar.
(2) Método de llenado. El método de relleno es principalmente adecuado para grietas relativamente anchas (por encima de 0,5 mm, primero, se corta una ranura profunda a lo largo de la grieta y luego se incrustan varios materiales adhesivos en la ranura). Si la estructura de hormigón armado ha sido corroída, primero se debe eliminar el óxido de las barras de acero, luego se aplica una imprimación antioxidante y finalmente se rellena con material sellador.
(3) Método de rejuntado. Al inyectar cemento o materiales de resina en las grietas, se puede utilizar un pedal o una bomba de infusión manual. Para controlar mejor el volumen de inyección, utilizamos principalmente métodos de inyección de baja presión y baja velocidad. Para mejorar la integridad del área agrietada, el método de lechada también se puede utilizar junto con clavos de acero.
(4) Método de sellado del pegado de placas de acero. Si se producen grietas principales por tensión de tracción en componentes de hormigón armado, después de tratar las grietas, se puede pegar una placa de acero en la grieta y se pueden usar pernos de expansión para presurizar la placa de acero. Preste atención para mantener la dirección de pegado de la placa de acero. perpendicular a la dirección de la grieta.
2. Tecnología de refuerzo de estructuras y componentes de puentes
(1) Tecnología de refuerzo y mejora de la superestructura de puentes
①Tecnología de refuerzo y mejora de la superestructura de puentes
Según el grado de debilitamiento de la capacidad de carga del puente y los requisitos de uso futuro, los principales métodos para reforzar la superestructura del puente de vigas son los siguientes:
a. de los miembros estructurales originales. Para mejorar la rigidez y resistencia de la estructura, se puede aumentar el área de la sección transversal de los componentes para lograr el propósito de refuerzo.
b. Método de refuerzo externo pretensado. Se aplica una tensión inicial adecuada a los componentes recién agregados o a los componentes originales para lograr el propósito de refuerzo. Según los diferentes materiales pretensados, se puede dividir en método de tendón de acero pretensado externo y método de refuerzo de tirante pretensado.
c. Cambiar el método del sistema de tensiones de la estructura original. Para reducir el momento flector máximo de la sección de control dentro de la viga y mejorar su capacidad de carga, se puede cambiar el sistema estructural del puente para lograr el propósito de fortalecerlo. Un puente de vigas simplemente apoyado se puede transformar en un puente de vigas continuas, o se pueden agregar soportes y pilares debajo de la viga simplemente apoyada, o se pueden agregar vigas compuestas o vigas de refuerzo, como armaduras de acero, debajo de la viga.
d.Método de pegado externo. Para mejorar la capacidad de carga estructural, se pegan y refuerzan placas de acero, placas de acero, plásticos reforzados con fibra de vidrio y otros materiales en el exterior de los miembros estructurales mediante adhesivos. Sin embargo, es necesario garantizar una transmisión segura de las tensiones estructurales. La parte central de la placa de acero pegada, el perfil de acero o la fibra de vidrio no deben estar desconectados. Ambos extremos deben estar firmemente anclados. La superficie debe pintarse con pintura antioxidante y sellarse. con resina epoxi.
e.Agregar el método de viga principal. Si los cimientos de los pilares y la plataforma del puente son estables, pero la capacidad de carga de algunas vigas principales no puede cumplir con los requisitos, o las dimensiones geométricas como el ancho del puente no son suficientes, puede agregar vigas principales con alta rigidez y alta capacidad de carga para que sean exactamente iguales a las vigas antiguas, de modo que se reduzca el coeficiente de distribución lateral de la carga del vehículo.
② Tecnología de mejora y refuerzo de superestructura de puente en arco
a. Este método se puede utilizar si hay importantes protuberancias en las paredes laterales y grietas longitudinales en el anillo del arco principal del puente en arco. Es decir, se agrega al anillo del arco un manguito de refuerzo de placa compuesto por tirantes de acero y placas de acero. El proceso de implementación específico es: unir la placa de acero con orificios para pernos al costado del anillo del arco hueco y agregar dos o tres más. al plafón y al fondo del arco se pueden instalar tirantes de acero con tornillos para superar la deflexión del tirante inferior por su propio peso, y para el tramo de alma maciza de mitad de luz; El tirante superior se puede colocar debajo de la capa del tablero del puente previamente excavada. Después de instalar los tirantes superior e inferior, se pueden apretar los pernos y aumentará la fuerza circular en las paredes laterales y los anillos del arco.
b. Método de refuerzo de hormigón proyectado con anclaje. Este método se puede utilizar para puentes de arco de alma maciza con relleno de bóveda delgada y puentes de arco de alma hueca hechos de ladrillo, hormigón y hormigón armado con piedra. Antes de la implementación, es necesario retirar el hormigón y otras capas flotantes, luego desmenuzarlos y limpiarlos. Después de introducir los pasadores de acero, se coloca una malla de acero y se proyecta una capa de hormigón.
c.Método de refuerzo añadiendo agujeros detrás del estribo del puente para reducir la carga y añadiendo soportes horizontales antideslizantes. Para un puente de arco de doble curva construido sobre una base débil, este método se puede utilizar si hay hundimiento y desplazamiento del estribo y deformación del eje del arco en la estructura superior. Este método puede resistir el empuje horizontal del puente de arco y reparar las partes dañadas, mejorando así la resistencia del puente.
Los métodos específicos incluyen: fortalecer el anillo del arco dañado (o nervadura del arco) en el pie del arco; construir vigas de soporte detrás de la plataforma para resistir el empuje horizontal del puente en arco; agregar puentes de acceso de luz pequeña en ambos extremos detrás de la plataforma.
(2) Tecnología de mejora y refuerzo de la subestructura del puente
①Método de refuerzo de cimientos ampliado. Este método es más práctico si la base es demasiado poco profunda o tiene una capacidad de carga insuficiente y el muelle es de mampostería u hormigón rígido y sólido. Para ampliar el área de soporte de la base, se pueden agregar piedras y concreto alrededor de la base sólida rígida. Cabe señalar que la ataguía del pilote debe hincarse primero dentro del rango de ensanchamiento al excavar el suelo en la presa; Se debe garantizar la seguridad de los antiguos pilares y estribos. Los cimientos deben estar firmemente adheridos y se pueden agregar barras de acero de anclaje durante la construcción.
②Método de refuerzo de cimientos artificiales.
Si la base de suelo natural debajo de la base del puente es blanda y no puede soportar grandes cargas fácilmente, o si la base se asienta, se pueden usar lechadas artificiales o métodos de pilotes de arena. El método de inyección consiste en perforar pilotes de tuberías o perforar verticalmente en el centro del muelle o plataforma. A través de los orificios y orificios de las tuberías, se inyectan con fuerza varias lechadas o agentes de refuerzo en la capa de suelo. La solidificación de la lechada consolidará la original. tierra suelta en una capa protectora. El rendimiento general de penetración puede bloquear las grietas de la roca. El método de refuerzo de pilotes de arena consiste en clavar pilotes de madera o tubos de acero en el suelo blando alrededor de los cimientos, sacarlos y luego verter arena gruesa seca en ellos para formar montones de arena.
③Método adicional de refuerzo de cimientos de pilotes. Para aumentar la estabilidad de la cimentación y mejorar la capacidad de carga de la misma, también se pueden hincar pilotes prefabricados de hormigón armado o pilotes perforados alrededor de la cimentación. Este método es adecuado para situaciones de refuerzo de cimientos de pilotes. Al reforzar pilares de puentes de pilotes de una sola hilera, si se agregan pilotes entre los pilotes, se debe reforzar la viga de cubierta original; si el espaciamiento de los pilotes originales es pequeño, se pueden agregar dos filas de pilotes a ambos lados de la fila original; Forme un pilote de tres hileras. Si la capacidad de carga del pilar del puente es insuficiente, se puede agregar una fila de pilotes delante del pilar y se puede verter una viga de tapa. La viga de tapa adicional puede soportar la fuerza sola o se puede conectar con la tapa anterior. viga, pilotes viejos y pilotes nuevos para compartir la carga de la estructura superior transmitida.
6. Conclusión
En resumen, diversas enfermedades en los puentes urbanos no solo amenazarán la seguridad de la conducción y reducirán la vida útil del puente, sino que también afectarán la apariencia y el medio ambiente de la ciudad, por lo que Hay que prestarle toda la atención Refuerzo y renovación de puentes urbanos. Se debe fortalecer la inspección y el mantenimiento de los puentes en la vida diaria, se deben descubrir los problemas a tiempo y se deben tomar medidas de refuerzo económicas y razonables para mejorar la calidad de los puentes y garantizar un tráfico urbano seguro y fluido.
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