Каталог товаров
Сравнить: 0
 

Усиление мостов углеволокном

04 октября 2018 г.

Мосты — это инженерно-строительные сооружения, предназначенные для преодоления водных преград (мост), ландшафтных препятствий (виадук или эстакада) или препятствий в виде дорог или железнодорожных путей (путепровод).

Основным разрушающим фактором является стоячая волна, которая возникает перед движущимся транспортным средством. Частота волны зависит от скорости движения машины, а амплитуда от ее массы на каждую ось. При рядном и/или встречном движении транспорта волны взаимодействуют друг с другом (вычитаться или складываться), что приводит к возникновению динамических нагрузок на несущие элементы моста.

Дополнительные факторы:

  • Климатическое воздействие, которое выражается в суточных и сезонных перепадах температуры и влажности.
  • Техногенное воздействие, которое выражается в постоянстве действия динамических нагрузок, которые увеличиваются при нарушении правил эксплуатации моста (перегруз и/или превышение скорости движения). В эту же группу входят механические повреждения опор или пролетов моста.
  • Сейсмическое воздействие выражается в движении грунта под опорами моста.
  • Экологическое воздействие выражается в концентрации химически активных веществ в воздухе (выхлопные газы, морской воздух и т.п.).

Мосты проектируются с учетом этих факторов, и при отсутствии аномального воздействия мост изнашивается естественно, накапливая повреждения (шелушение бетона, микротрещины или локальное выкрашивание). После достижения определенного порога накопленных повреждений разрушение моста может происходить лавинообразно. Для компенсации естественных повреждений проводится усиление нагруженных элементов конструкции.

Усиление моста системой Sika CarboDur (внешнее армирование углеволокном)

Существующие технологии

Применяемые технологии основаны на создании дополнительных металлических или бетонных элементов, которые разгружают определенный участок конструкции моста.

Виды усиления в зависимости от назначения конструктивного элемента:

  • Усиление опор с помощью стальных обойм со стяжками или утолщение бетонного слоя (поэтапная заливка бетона в опалубку с армированием дополнительного слоя или торкретированием).
  • Конструкции пролетов усиливают методами: установки дополнительных несущих элементов (металлических продольных балок); утолщением армированного слоя бетона на анкерах в опалубке или «сухим» торкретированием; установкой шпренгельных конструкций (изменением статической схемы нагрузок).
  • Усиление оголовков свай и опор проводится с помощью установки стальных обойм и/или увеличения сечения.

Все способы усиления проводятся с применением грузоподъемной техники и специального оборудования (перфораторы, бетономешалки или бетононасосы, сварочное оборудование), что требует привлечения квалифицированных рабочих и специалистов. При проведении работ по ремонту и усилению с помощью бетона трафик движения ограничивают или прекращают совсем до достижения прочности бетоном не менее 70%.

CarbonWrap Fabric 450 1200

Углеродная лента

CarbonWrap Fabric 450/1200

Углеродная двунаправленная ткань плотностью 450 гр./м2 и шириной 1200 мм. саржевого плетения

В наличии: есть
  Сравнить
323 211 руб.
CarbonWrap Resin 530+

Эпоксидная смола

CarbonWrap Resin 530+

Двухкомпонентный эпоксидный состав для пропитки углеродных холстов CarbonWrap повышенной плотности (от 300 гр/м2). Обладает улучшенными характеристиками.

В наличии: есть
  Сравнить
33 640 руб.
CarbonWrap Putty S

Эпоксидная смола

CarbonWrap Putty S

Эпоксидная двухкомпонентная шпатлевка для систем внешнего армирования CarbonWrap

В наличии: есть
  Сравнить
27 983 руб.
CarbonWrap Primer

Эпоксидная смола

CarbonWrap Primer

Эпоксидная двухкомпонентная грунтовка для систем внешнего армирования CarbonWrap

В наличии: есть
  Сравнить
30 281 руб.

Схемы усиления моста углепластиком

Усиление углепластиком мостов производится комплексно, т.е. усиливают все нагруженные элементы — опоры и пролеты.

Усиление моста углеродными ламелями

Усиление опор

Для усиления опор моста, которые работают на сжатие, применяются схемы аналогичные схемам усиления колонн в обычном строительстве.

На опоре укладывают:

  • полотно по вертикали на углах с радиусом или фаской величиной не менее 20 мм;
  • полотно с одно или двунаправленным плетением по горизонтальному сечению вкруговую по всей высоте с определенным шагом;
  • ленту или полотно для кольцевой обвязки оголовка опоры в горизонтальной плоскости и хомуты из двунаправленного полотна перпендикулярно наклонной плоскости несущей части оголовка.

Направление основной нити полотна однонаправленного плетения должно совпадать с направлением разрушающей нагрузки. Количество слоев зависит от установленных (расчетных) значений усиления.

Усиление моста углеродным волокном

Усиление пролетов

Пролеты моста испытывают три вида нагрузки в вертикальной плоскости:

  • на сжатие выше горизонтальной плоскости сечения через центр масс;
  • на растяжение ниже этой плоскости;
  • смятие и срез в около опорной зоне с двух сторон пролета.

Железобетонные конструкции могут воспринимать большие сжимающие конструкции. В большинстве случаев для восстановления несущей способности достаточно отремонтировать поврежденный участок пролета или увеличить толщину методом торкретирования с армированием композитной сеткой.

Основной проблемой пролетов моста является разрушение силовых элементов плиты (ригели, продольные и поперечные ребра жесткости ребристых плит), которые возникают при изгибе под действием нагрузки. Эффективным решением стало оклеивание поверхности продольных ребер и ригелей пролета полотном однонаправленного плетения вдоль пролета. При отсутствии ребер у плиты (монолитные или пустотные плиты) оклеивают несущий ригель и накладывают полосы на плоскость плиты по всей длине с шагом порядка 300 мм. Поперечную нагрузку в приопорной зоне снимают с помощью U-образных хомутов на ригеле плиты или несущем ригеле, которые одновременно выполняют роль анкеров полос продольного усиления.

Отдельно следует рассмотреть применение ламелей для снижения изгиба пролета. Различают два вида ламелей — свободные, которые изготавливают без предварительного натяжения ленты (напр., CarbonWrap Lamel HS 14/120 толщиной 1,4 мм и шириной 120 мм) и преднапряженые, когда к ленте прикладывается растягивающее усилие порядка 200 кН на метр и ленту в этом состоянии заливают эпоксидной смолой. Преднапряженные ламели, которые применяются для усиления горизонтальных конструкций моста, имеют на концах стальные пластины. Пластины служат для закрепления ламели в предопорной зоне с помощью анкеров и/или на клей. В отличие от не напряженных ламелей преднапряженные ламели не надо приклеивать по всей длине. Оба типа ламелей эффективны для усиления пролетов железных и деревянных мостов. В результате применения преднапряженных ламелей несущая способность горизонтальной несущей конструкции повышается на 100…200% без увеличения веса и изменения архитектуры.

Усиление моста углеволокном

Последовательность производства работ

Мосты относятся к категории несущих конструкций повышенной опасности, т.е. любые работы с элементами конструкции проводятся по проекту.

Основные этапы работ по усилению моста:

  1. Исследование, составление карты повреждений, разработка и согласование проекта.
  2. Подготовка поверхности под оклеивание углеполотном и ремонт поврежденных участков, включая инъектирование и применение армирование композитной сеткой (напр., CarbonWrap Grid 150/1200 с плотностью 150 гр/м2 и шириной 1200 мм). Для крепления преднапряженных ламелей в предопорной зоне устанавливают стальные пластины.
  3. Укладка усиления по утвержденным схемам. Работы проводятся в сухую теплую погоду (T > 10° C, влажность воздуха < 80%, влажность поверхности конструкции < 4%).
  4. Статические и динамические испытания повышенной нагрузкой после полного отверждения всех усиливающих элементов с применением маркеров и лазерных измерительных систем. Результаты измерений являются неотъемлемой частью проекта и эксплуатационных документов.
  5. Оформление акта сдачи-приемки.

Оптимальный вариант — проектировщик является исполнителем работ, что позволит заказчику работать с одной организацией.

Достоинства усиления мостов с помощью углеволокна:

  • Короткие сроки и возможность сократить ограничения или прерывания трафика движения, т.к. часть работ проводится без остановки движения.
  • Не требуется специальная техника и оборудование. Все работы проводятся с лесов или подвесных люлек.
  • Усиление из углепластика не увеличивает вес моста.
  • Широкий спектр применяемости базовых схем усиления для работ с деревянными, железными, каменными или железобетонными конструкциями.
  • Усиление углеволокном не изменяет архитектуру или дизайн моста, что позволяет применять технологию в отношении мостов, имеющих историческую и культурную ценность.

Использование тканого углеволокна с эпоксидной смолой является перспективным направлением в технологии реконструкции, ремонта или модернизации мостов различного назначения.

Поделиться с друзьями

Комментарии

Добавить новый



Есть вопросы о продукции?

Оставьте номер своего телефона
и мы обязательно перезвоним