Renovasi jembatan layang Gulou

Gambaran umum jembatan layang

Jembatan Layang Gulou adalah persimpangan tiga lantai dengan pola daun semanggi yang terletak di persimpangan Jalan Xinhua dan Jalan Zhelimu di Hohhot. Jembatan ini terdiri dari tujuh bagian dengan empat jalur utama dan tiga jalur landai. Kapasitas beban kendaraan yang dirancang adalah 20 ton untuk kendaraan uap, 100 ton untuk kendaraan gantung, dan lalu lintas hariannya padat.

Jembatan ini dibangun pada tahun 1997 dan telah beroperasi selama lebih dari 20 tahun. Inspeksi keselamatan struktur jembatan pada tahun 2012 menemukan adanya retakan diagonal di ujung-ujung badan beberapa pelat dan balok, tanda-tanda rembesan air di antara balok, retakan dan pengelupasan beton, korosi batang baja yang terekspos, retakan pada lubang dan alur dek, serta masalah retakan lateral. Salah satu jalur utama lantai gelagar kotak kontinyu prategang mengalami retakan jaringan, dan beberapa retakan tersebut melebihi batas yang ditetapkan, sehingga dinilai tidak memenuhi syarat. Gelagar kotak kontinyu tersebut harus diperkuat untuk meningkatkan daya dukungnya dan memenuhi persyaratan daya dukung beban rancangan awal.

Larutan

Fenomena prategang yang tidak memadai pada jembatan ini ditunjukkan oleh adanya retakan jaringan berskala besar di bagian bawah gelagar kotak kontinu, dan lebar retakan melintang sebagian besar melebihi batas lebar retakan yang ditentukan dalam kode. Pada pertemuan antara badan luar dan pelat bawah gelagar kotak, muncul retakan berbentuk "L", dan lebar retakan sebagian besar melebihi batas lebar retakan yang ditentukan dalam kode (lihat Gambar 1).

Retakan 

Dengan mempertimbangkan berbagai faktor, diputuskan untuk mengadopsi metode pengikatan pelat serat karbon prategang ke bagian bawah setiap balok girder kotak kontinyu prategang untuk penguatan.

Metode konstruksi tulangan pelat serat karbon prategang termasuk dalam metode tulangan prategang eksternal, yaitu metode tulangan berkualitas tinggi yang didasarkan pada konsep beton bertulang prategang. Metode ini memanfaatkan karakteristik material serat karbon seperti ringan, kuat, dan tahan korosi. Metode ini juga memiliki keunggulan operasional konstruksi yang sederhana, kecepatan konstruksi yang tinggi, jaminan kualitas yang mudah, efek tulangan yang indah, daya tahan yang baik, dan biaya perawatan yang rendah pada tahap selanjutnya.

Proses konstruksi

１　Perbaikan injeksi retak

Sebelum mengencangkan papan serat karbon prategang, retakan jala dan retakan "L" pada permukaan setiap balok kotak bentang harus ditutup dan diperbaiki. Jembatan menggunakan infus bertekanan rendah otomatis untuk menutup retakan struktural. Setelah membersihkan debu dan kotoran lain pada permukaan beton dan retakan, pasang nosel grouting dengan interval 25 cm (lihat Gambar 2), lalu tutup retakan di luar nosel grouting (lihat Gambar 3). 

Pasang nosel injeksi

Retakan tertutup

Setelah bahan penyegel mengeras, masukkan alat infus untuk infus, amati volume koloid di dalam alat infus hingga tidak menyusut lagi, yang menandakan retakan telah terisi atau cairan telah memadat, dan infus dapat dihentikan (lihat Gambar 4). Setelah perekat mencapai waktu pengeringan, dudukan nosel grouting dapat dilepas dan bahan penyegel dapat dilepas.

injeksi retak

2 Perataan beton di bagian bawah balok

Karena struktur asli dua bentang tanpa prategang jembatan dalam proyek ini dilengkapi dengan pra-camber, dan keduanya lebih besar dari 5 cm, tidak mungkin untuk langsung melakukan konstruksi papan serat karbon, dan pra-camber bagian bawah balok perlu diperlakukan. Setelah analisis yang komprehensif, dengan mempertimbangkan biaya dan persyaratan teknis, beton batu halus self-leveling akhirnya digunakan untuk meratakan bagian bawah balok. Untuk membuat permukaan bawah balok asli dan beton batu halus self-leveling yang baru dituang terikat dengan kuat, permukaan bawah balok asli perlu dipahat (lihat Gambar 5). Sebelum bekisting dibangun, periksa apakah tulangan yang ditanam kuat dan andal (lihat Gambar 6. Gambar 7). Spons dua sisi digunakan untuk menutup bekisting dengan rapat selama pemasangan untuk memastikan bahwa proses pengecoran mortar self-leveling tidak menyebabkan pemuaian dan kebocoran (lihat Gambar 8). Proses penuangan harus dibentuk sekaligus, dan sisa konstruksi tidak boleh lebih dari 2 jam.

Pahatan balok asli

penjangkaran dengan HM-500

3. Pemasangan pelat serat karbon prategang

3.1 　 posisi

Sebelum memasang jangkar, perlu menggunakan detektor batang baja untuk mendeteksi lokasi jaring baja asli guna menentukan posisi pemasangan jangkar. Kemudian, ukur jarak tengah antara ujung tetap dan rongga ujung tegangan, tandai lokasi lubang jangkar secara akurat, dan tandai garis tengah dan garis tepi papan serat karbon, garis tepi jangkar, dan garis tengah manik.

3.2 Pembuatan alur dan pengeboran

Setelah pekerjaan pemosisian selesai, gunakan mesin pemotong untuk memotong alur jangkar sesuai dengan posisi lofting, lalu perbaiki dan ratakan dengan mortar perbaikan. Bor lubang jangkar kimia tension, fixed-end, dan bead sesuai dengan lubang jangkar yang ditandai, lalu bersihkan lubang jangkar (lihat Gambar 9).

3.3 Menanam jangkar

Pasang baut jangkar penyangga jangkar sebelum penanaman, lap dinding lubang dengan aseton atau alkohol industri sebelum penanaman, dan jangan diganggu dalam waktu 12 jam setelah penanaman. Pasang dan kencangkan penyangga jangkar pada ujung-ujung yang dikencangkan dan yang difiksasi untuk memastikan blok-blok jangkar pada ujung-ujung yang dikencangkan dapat bergerak bebas maju dan mundur.

3.4 Pemasangan dan ketegangan papan serat karbon prategang

Pasang papan serat karbon ke dalam penyangga di kedua ujungnya, lalu pasang sekrup, ring, mur, blok, dan dongkrak berkekuatan tinggi secara berurutan di ujung tegangan. Arah gaya dongkrak harus tepat sejajar dengan garis tengah pelat karbon, dan persiapan siap untuk pra-tegang (lihat Gambar 11).

Pra-ketegangan pelat serat karbon

Setelah melepas pretensi, aplikasikan primer pada permukaan dasar yang telah dibersihkan. Oleskan perekat struktural khusus secara merata pada permukaan pelat karbon (lihat Gambar 12).

Oleskan lem pelat serat karbon

Penegangan formal selanjutnya dilakukan secara bertahap. Setiap tegangan perlu dipertahankan selama 3-5 menit. Gaya tarik dan perpanjangan yang sesuai dicatat secara bersamaan, kemudian tegangan terendah dicatat. Setelah tegangan selesai, kencangkan mur, lepaskan dongkrak, potong sekrup penegang yang terlalu panjang, dan tekan manik pelat karbon untuk sedikit meringankannya. Bersihkan lem struktural yang terekstrusi dari tepi pelat karbon.

sistem pelat CFRP prategang

Akhirnya, angkur disegel dan dilindungi, begitu pula permukaan pelat karbon. Pemasangan papan serat karbon prategang telah selesai (lihat Gambar 13).

Perlindungan permukaan pelat karbon prategang

Ringkasan

Penggunaan teknologi papan serat karbon prategang untuk memperkuat balok jembatan memiliki banyak keuntungan. Masa konstruksi singkat, kerusakan sekunder pada balok minimal, material ringan, beban pada balok kecil, kualitas konstruksi mudah dikontrol, serta ekonomis dan ramah lingkungan.