En nuestro artículo anterior, analizsistemáticamente las cuatro causas principales de las grietas diagonales en las bandas de vigas de caja de hormigón pretensado, incluyendo las especificaciones de diseño defectu, las operaciones de construcción irregulares, el rendimiento de los materiales degradado y las cargas adversas del ambiente de servicio. Estos defectos múltiples superpuestos no sólo reducen la integridad estructural de las vigas de caja, sino que también amenazan seriamente la seguridad a largo plazo y la durabilidad de las estructuras de puentes. Mientras que el diseño estandari, el vertido de hormigón de alta calidad y la gestión científica de la operación son los medios fundamentales para evitar la formación de grietas, el encofrado de acero de puente de alta precisión y el encofrde de viga de caja personalizado también juegan un papel indispensable en el control de la precisión dimensional de la sección, evitando la concentración de tensiones causadas por la deformación del encofrado y reduciendo los riesgos iniciales de grietas. Para las grietas diagonales de banda existentes de diferentes grados de gravedad, se requieren tecnologías de refuerzo profesional específicas para reparar defectos, restaurar la capacidad de carga estructural y extender la vida útil del puente. Este artículo elabora cuatro soluciones principales y eficientes de refuerzo de grietas de banda, cubriendo principios técnicos, procesos de construcción, estándares de control de calidad y efectos de aplicación, proporcionando referencias técnicas prácticas para el mantenimiento de puentes y proyectos de refuerzo.

1 tecnología de refuerzo de pretensión externa

El refuerzo de precompresión externo mejora la tensión de precompresión de las bandas de vigas mediante la adición de tendde precompresión en el lado exterior de la banda, que es adecuado para puentes de daño medio con anchura de grieta ≥ 0,3mm. Se adoptan tendexternos en forma de u o línea de broken-line, anclen en los extremos de la viga o en la parte superior de las bandas, y se utilizan bloques de deflexión para ajustar la dirección de transmisión de la fuerza, realizando la distribución uniforme de la precompresión alo largo de la altura de banda.

En un caso práctico de refuerzo, 2 juegos de 15-7 láminas de acero fueron dispuestas en cada lado de la banda con una tensión controlada de 0.65fptk, aumentando la tensión de pre-compresión de la banda de 1.0MPa a 2.2MPa. La construcción sigue un procedimiento estandari: en primer lugar, el purín de resina epoxi se utiliza para la reparación de juntas de grietas para sellar las grietas internas; Luego se instalan carcasas de tendexternas y dispositivos de ancl. Durante el tensado se adopta una carga escalon(10% de esfuerzo controlado por etapa) para evitar un esfuerzo adicional excesivo en la banda.

Después del refuerzo, la capacidad de carga cortante de la estructura se incrementa en un 30-40%, y la velocidad de propagación de grietas se reduce en más del 80%. La verificación práctica de ingeniería muestra que el ancho de grieta del puente tratado con esta tecnología no ha crecido en 5 años, logrando efectos de refuerzo estables y confiables.

2 refuerzo de Unión de paño de fibra de carbono

2.1 selección de materiales y diseño de parámetros

El paño de fibra de carbono unidireccional grado I es adoptado para el refuerzo de la banda, disponible en dos especificaciones principales: 200g/m² para grietas menores y 300g/m² para zonas de fisuras densas (densidad de fisuras > 3 fisuras /m) para mejorar la restricción estructural. Soporta adheepoxi de alto rendimiento, incluyendo imprim, adhede reparación y adheimpregnantes, se ajustan para asegurar un rendimiento de trabajo estable dentro de -30℃ a 60℃. La capa de Unión es generalmente 2-3 capas determinadas por el cálculo de esfuerzo cortante. Se siguen los parámetros estándar de construcción: cada capa de longitud de la capa ≥ 100mm, el rango de Unión longitudinal superando los puntos finales de grietas en más de 50cm, y los aros en forma de u con espaci≥ 20cm están dispuestos cerca de los soportes para garantizar una carga de esfuerzo uniforme.

2.2 Control de calidad del proceso constructivo

Se requiere un pretratamiento superficial estricto antes de la construcción: pulir la superficie de hormigón con una esmerilde de diamantes para eliminar laitance de 2-3mm y la capa carbonizada, polvo limpio y manchas de aceite para controlar el error de plande de la superficie dentro de 3mm. El primer epoxi se mezcla en una proporción 3:1 y se recubre uniformemente, luego se cura a secar. El adheimpregnante se agita uniformemente y se recubre tanto en la superficie de hormigón como en la tela de fibra de carbono.

Coloque el paño alo largo de la dirección principal de tracción y raspa a fondo para eliminar burbujas. Asegurar un espesor de adhesuficiente en las articulaciones de las vueltas. No se permite ninguna alteración externa dentro de las 24 horas después del encolado. Se requiere un curado estándar de 7 días a 20℃, con medidas de aislamiento térmico para temperaturas bajas por debajo de 5℃. Por último, recorte el exceso de tela y selle los bordes con adhede de reparación para completar la construcción del refuerzo.

3 Web espesespesmétodo de refuerzo

Para enfermedades graves de la web como anchura de grietas > 0,5 mm o grietas penetrantes, el método de engrosde la web se adopta para el refuerzo. Al aumentar el tamaño de la sección de hormigón, la rigidez al corte y la capacidad de carga de la viga de caja se mejoran fundamentalmente. Este proceso de construcción tiene altos requisitos para la precisión del tamaño de la sección y el efecto de formación de hormigón, que se basa en el encofrado de acero de viga de caja personalizado de alta calidad para garantizar una superficie de hormigón plana y compacta y un espesor de sección consistente, evitando grietas secundarias causadas por la deformación del encoy el vertido de hormigón desigual.

En la construcción, una capa de hormigón armado de 10-15cm de espesor se vierte en el lado exterior de la red original. Una nueva malla de acero (£12@150) se conecta A la red original a través de la plantación de barras con una profundidad de plantación de barras de 10d, lo que garantiza la tensión coordinada y el trabajo conjunto entre el hormigón nuevo y viejo. Antes de verter, la banda original es cincelada para exponer los agregados gruesos para mejorar el rendimiento de enlace de la interfaz. El hormigón micro-expansivo con una tasa de expansión de 2-4×10⁻ se adopta para el vertido, y la humedad se mantiene por encima del 90% durante el período de curado para evitar las grietas de contracción del nuevo hormigón.

Después del espesamiento de la banda, el momento de inercia de la sección aumenta entre un 20% y un 30% y la capacidad de carga de cortante estructural se mejora en más de un 60%. Los casos prácticos de ingeniería de puentes muestran que la desviación de medio tramo del puente principal reforzado se reduce en un 40%, y todas las grietas de la banda original están completamente cerradas, logrando excelentes efectos de refuerzo a largo plazo.

4 reparación de grietas y tratamiento anticorrosión

Las grietas ligeras (ancho y lt; 0,1 mm) se expandirán gradualmente bajo la carga del vehículo a largo plazo y la erosión ambiental, por lo que se requiere una reparación oportuna y un tratamiento anticorrosión para bloquear las vías de desarrollo de grietas. Se adopta el método de rejunta de presión (presión de rejunta 0,2-0,4mpa), y se utiliza una mezcla de resina epoxi de baja viscocon 5% de nano-SiO₂ para mejorar la permeabilidad, asegurando que la tasa de llenado de grietas alcance más del 90%.

Después del rejuny el curado, 2 a 3 capas de recubrimientos anticorrosión permeables (como el recubrimiento de poliurea) se pinuniformemente en la superficie de la banda para formar una capa protectora resistente al agua y anticorrosión, bloqueando la invasión de humedad externa, iones cloruro y medios corrosivos. Además, se utiliza un monitor de ancho de fisuras con una precisión de 0,01 mm para la detección trimestral y el registro de datos. Una vez que el crecimiento anual de la anchura de grieta exceda 0.05mm, se iniciarán medidas de refuerzo específicas a tiempo para eliminar los riesgos de seguridad estructural.

Tabla 1 comparación de tecnologías de refuerzo y efectos para diferentes grados de grieta

conclusión

Las grietas diagonales en las bandas de vigas de caja se distribuyen en su mayoría a una inclinación de 45°-60° cerca de los soportes, secciones de conductos corrugados densos y posiciones de mutación de la sección, que están estrechamente relacionados con la acción de cortante estructural. La formación de grietas es el resultado de la superposición de múltiples factores desfavorables, incluyendo el diseño irrazonable de la tensión y la disposición del refuerzo, las desviaciones de la construcción en el posicionamiento del ducto y el vertido de hormigón, la degradación del rendimiento del material causada por la reacción álcali agregado y la corrosión del acero, y los efectos adversos a largo plazo, tales como la sobrecarga del vehículo y la diferencia de temperatura en la operación.

Diferentes tecnologías de refuerzo dirigidas pueden reparar eficazmente grietas, mejorar la resistencia al corte estructural y restringir la expansión de la grieta de acuerdo con la severidad de la grieta. Para prevenir fundamentalmente las enfermedades de grietas diagonales de la banda, se debe implementar un control de calidad del proceso completo. En la etapa de diseño, optimizar la coordinación del sistema de pretensión y el refuerzo cortante para asegurar una tensión de precompresión de la banda ≥ 1,8mpa, un espacientre estribos ≥ 10cm y una tasa de cambio de espesor de banda ≥ 10%/m. En la etapa de construcción, controlar estrictamente la desviación de posicionamiento de ductos corrugdentro de 3cm, adoptar hormigón autocompaccon una caída de 180-200mm para el vertido de la banda, y asegurar que la tensión de tensión de la tensión de tensión de la tensión de tensión alcance el 100%-105% del valor de diseño. Mientras tanto, la adopción de encofrado de acero de puentes de alta precisión y tecnología de construcción estandaripuede controlar eficazmente la calidad de la formación de hormigón, evitar la concentración de tensiones estructurales causadas por errores dimensionales y reducir la probabilidad de la generación inicial de grietas. Gestión del ciclo de vida completo de " optimización del diseño - control de la construcción - mantenimiento de la operación " puede garantizar la seguridad, estabilidad y durabilidad a largo plazo de los puentes de vigas de caja de hormigón pretensado.

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