Pelat Serat Karbon Prategang

Ikhtisar Proyek

Ikhtisar Jembatan

Jembatan ini terletak di Jalan Tol Zhangshi di Provinsi Hebei. Jembatan ini merupakan jembatan beton prategang kontinyu dengan empat bentang yang dicor di tempat, dengan balok kotak di jalan kota yang melintang diagonal dari Jalan Tol Zhangshi. Penampang jembatan yang dirancang adalah balok kotak tunggal dan balok ruang ganda, dengan bentang (16+20+20+16) m.

Proses kerusakan

Jembatan ini membentang di atas Jalan Tol Zhangshi. Bagian bawah balok Jalan Tol Zhangshi telah rusak parah akibat beberapa kali benturan kendaraan yang sangat tinggi di bagian bawah balok.

Penilaian kerusakan

Dua untai baja prategang di bagian kiri bawah gelagar kotak bentang kedua jembatan putus, dan beberapa batang baja juga rusak. Rentang kerusakannya adalah 1,5m×0,9m. Terdapat juga lubang besar sedalam 10 cm di tengah bentang, tetapi batang bajanya tidak rusak, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Setelah jembatan dinilai, disimpulkan bahwa jarak bebas di bawah jembatan perlu ditingkatkan untuk memenuhi persyaratan jarak bebas kendaraan di Zhangshi Expressway, tetapi jembatan tidak dapat terus dilalui karena kendaraan besar seperti truk di jembatan yang rusak.

Setelah penilaian, pada Oktober 2011, sebuah perusahaan perancangan dan pengembangan teknik melakukan perbaikan menyeluruh jembatan, dan tinggi rata-rata perbaikannya adalah 51 cm. Kendaraan di Jalan Tol Zhangshi dapat melintas secara normal, tetapi lalu lintas di jembatan masih dibatasi.

Pada tahun 2012, berdasarkan desain dan perhitungan perkuatan, perusahaan desain dan pengembangan teknik melakukan perkuatan pada badan girder kotak samping dan dek jembatan yang rusak.

Prinsip desain tulangan

Dari perbandingan ekonomi rekonstruksi dan perkuatan jembatan, rencana penanganan perkuatan menjadi dominan. Desain perkuatan masih didasarkan pada prinsip bahwa posisi pelat serat karbon prategang yang diperkuat bertepatan dengan puncak dan lembah diagram momen lentur badan balok, dan bagian momen lentur positif dari sisi bawah gelagar kotak dikencangkan secara eksternal oleh serat karbon prategang. Perkuatan tarik serat karbon diukur pada area momen lentur negatif perkerasan dek jembatan. Jumlah pelat serat karbon ditentukan berdasarkan penggantian untaian baja yang rusak dengan kekuatan yang sama. Besarnya beban pada jembatan yang dapat ditahan oleh setiap bundel pelat serat karbon setelah konstruksi perkuatan perlu dihitung dan dikoreksi melalui eksperimen.

Rencana desain penguatan

Karena untaian prategang yang rusak adalah 2 untaian di sisi kiri dasar jembatan, 7 untaian lembaran serat karbon direntangkan secara simetris di luar separuh kiri gelagar kotak pada momen lentur positif maksimum per bentang. Spesifikasi lembaran serat karbon adalah CFP-50-1.4.

Tujuh bundel pelat serat karbon direntangkan secara simetris di dek jembatan dengan momen lentur negatif di bagian kiri atas pilar dek girder kotak. Spesifikasi pelat serat karbon adalah CFP-50-1.4, dan garis tengah kolom pilar simetris.

Rencana konstruksi tulangan

Proses konstruksi tulangan mengikuti gambar desain dan spesifikasi terkait, serta secara ketat mematuhi prinsip pemulihan semaksimal mungkin setelah tulangan terputus sementara akibat konstruksi tulangan. Berdasarkan peningkatan daya dukung maksimum jembatan, setiap proses dibangun secara ketat sesuai dengan standar teknis terkait. Tulangan jembatan dibagi menjadi tarikan pelat serat karbon eksternal untuk bagian momen lentur positif di bawah jembatan dan tarikan pelat serat karbon internal untuk bagian momen lentur negatif jembatan (Gambar 2). Rencana konstruksi spesifiknya adalah sebagai berikut.

Proses penguatan pelat dasar girder kotak adalah

Proses penguatan pelat bawah girder kotak adalah: Ukur dan lunasi → buat alur pada area pelat jangkar kerja → bor lubang dan tanam baut → perkuat dan rekatkan lapisan pertama pelat jangkar kerja → pasang jangkar perkakas → pasang pelat serat karbon → oleskan lem baja pada pelat serat karbon → tarik pelat serat karbon Rekatkan dan kencangkan lapisan kedua pelat jangkar kerja → lengkapi pelat batas tetap → lepaskan rangkaian jangkar perkakas → isi pori-pori jangkar kerja → sikat lapisan material anti korosi.

Alur proses perkuatan dek jembatan adalah:

Mengukur dan menata rentang beton → memahat beton dan batang baja dek jembatan → mengukur dan menata → membuat alur pada area pelat jangkar kerja → mengebor dan menanamkan baut → memperkuat dan menempelkan lapisan pertama pelat jangkar kerja → memasang jangkar alat → memasang pelat serat karbon → mengoleskan lem baja pada pelat serat karbon → meregangkan pelat serat karbon → menempelkan dan memperbaiki lapisan kedua pelat jangkar kerja → melengkapi pelat batas tetap → melepas rangkaian jangkar alat → mengisi pori-pori jangkar kerja → menyikat lapisan bahan anti korosi → memulihkan kasa baja dek jembatan → menuangkan beton dek jembatan → perawatan beton dek jembatan.

Kata penutup

Dalam proses konstruksi ini, beberapa prosedur dapat ditingkatkan selama konstruksi.

1) Pelat serat karbon prategang memanfaatkan sepenuhnya karakteristik serat karbon, yaitu kekuatan tinggi, deformasi rendah, dan ketahanan korosi;

2) Kombinasi rangkaian jangkar kerja dan jangkar alat, pengoperasian yang mudah, dan fungsi yang sempurna;

3) Bagian prategang permanen membutuhkan ruang bebas yang lebih sedikit dan tidak memengaruhi ruang bebas di bawah jembatan.

4) Masa konstruksi singkat dan jalan pada dasarnya tidak terputus, sehingga cocok untuk area dengan lalu lintas padat.