В качестве одного из важнейших компонентов конструкции мостов укрепление и техническое обслуживание муниципальных колонок пирсов имеют жизненно важное значение для обеспечения безопасности и долговечности мостов. В настоящее время для укрепления и технического обслуживания пирса применяются различные методы строительства, каждая из которых имеет различную приспособляемость к конкретным сценариям. Поэтому строительные установки должны тщательно проанализировать эти методы, чтобы выбрать наиболее подходящую, обеспечивая эффективное укрепление и обслуживание. В этой статье излагаются конкретные методы усиления и технического обслуживания для поддержки укрепления колонны пирсов мостов. 

1. Метод усиления сечения 

Метод усиления секций обычно используется для повышения несущей способности путем расширения поперечной площади существующих колонок пирсов мостов. Его ядро включает в себя добавление дополнительных стальных брусков и заливку нового бетона вокруг пирса, тем самым изменяя поперечные размеры пирса, чтобы повысить его прочность на сдвиг и изгиб. Этот метод широко используется во многих проектах строительства муниципальных мостов, особенно в тех случаях, когда требования к нагрузке возрастают или когда оригинальные компоненты повреждены. 

При применении метода расширения секции функции нового бетона варьируются в зависимости от нагрузки, возникающей в различных районах пирса. Например, в зонах сжатия новый бетон в первую очередь обеспечивает необходимое связующее усилие и защищает дополнительные стальные брусья; В зонах напряженности, помимо защитных эффектов, это значительно повышает общую прочность пирса, позволяя ему лучше противостоять внешним растягивающим и изгибающим нагрузкам. Эта двойная функциональность делает метод очень адаптируемым к сложным стрессовым условиям. 

Процесс построения метода расширения секции включает следующие этапы: 

- во-первых, определение и размещение новых компонентов для обеспечения их расположения и размеров в соответствии с требованиями проектирования. 

- далее, уплотнение поверхности пирса для укрепления связей между старым и новым бетоном при очистке остаточных остатков мусора и примесей. 

- затем имплантация стальных прутков за пределами пирса и обеспечение безопасного соединения. Наружные стальные брусья, как правило, сварены с помощью двусторонней сварки, при этом длина сварных швов соответствует конструкционным спецификациям для обеспечения стабильности рамы. 

- впоследствии установка внешней опалубки и проведение бетонных заливок. Во время заливки необходимо строго контролировать соотношение бетонных смесей и качество смешивания; Для причалов не выше 15 метров обычно указывается одноразовый разлив. Для обеспечения структурной плотности выполняется многослойная вибрация с тщательным контролем качества вибрации для каждого слоя. 

Метод укрупнения секций имеет значительные технические преимущества, в первую очередь надежный эффект усиления, который значительно повышает несущую способность пирса и прочность конструкции. Кроме того, он имеет широкую применимость, способен как устранять существующие дефекты, так и поддерживать повышенную пропускную способность мостов. Однако она имеет свои ограничения: сложные строительные процессы и длительные сроки часто требуют остановки движения для обеспечения безопасности; Добавленные компоненты увеличивают общий вес конструкции моста, предъявляя повышенные требования к фундаменту моста; Увеличенные участки сокращают площадь под мостами, влияя на функциональность или условия движения; А связующий интерфейс между старым и новым бетоном является слабым местом в долговечности и коррозионной стойкости, что требует дополнительных защитных мер.

2. Метод армирования стеклянных пластин 

Метод усиления прикрепленных стальных пластин повышает несущую способность конструкции за счет прикрепления стальных пластин к поверхности пирса с использованием конструкционных клеев. Стальные пластины и причал образуют интегрированную несущую систему, разделяющую внешние силы и эффективно улучшающую изгиб и сопротивление сдвигу причала. Этот метод особенно подходит для железобетонных деталей, изгибающихся или имеющих большие эксцентрические нагрузки. Его относительно простая конструкция и минимальное влияние на оригинальную конструкцию делают его широко используемым в муниципальной конструкции мостового пирса. 

Процесс изготовления метода крепежных стальных пластин включает: 

- установка и размещение для определения точного местоположения и размера стальных пластин в соответствии с проектными требованиями, обеспечение полного контакта с поверхностью пирса во время строительства. 

- обработка поверхности: удаление кровельного покрытия, бетона и других креплений, а затем заполнение трещин или неровных участков высокопрочной смолой для создания гладкой поверхности основания. 

- обработка стальных пластин: полировка для удаления ржавчины с помощью шлифовальных станков, а затем протирка с помощью ацетона или ксиленового обезжиривающего хлопка для тщательного удаления масла и примесей, обеспечивая чистоту поверхности. 

- разгрузка после обработки поверхности: использование временных опор для разгрузки живых грузов на пирсе, уменьшение деформации стальных листов и обеспечение полной эффективности стальных листов. 

- предварительное крепление и официальное крепление: обеспечение того, чтобы размеры стальной пластины соответствовали проектному профилю и плотно прилегали к поверхности пирса. Равномерно нанеся предварительно смешанный структурный клей как на стальную пластину, так и на поверхность пирса, затем используя специализированное прессование для сжатия стальной пластинки в целях оптимального соединения. 

- отверждение после склеивания, которое позволяет конструкционному клею достичь оптимальной эффективности. 

Преимущества метода склеивания стали включают простоту строительства, удобство эксплуатации, короткие сроки строительства, отсутствие повреждений оригинальной конструкции и умеренное улучшение общей жесткости пирса. Однако она имеет ограничения: высокие затраты на материалы для стальных пластин и конструкционных клеев; Увеличение общего веса пирса после усиления; Относительно низкая коррозионно-усталостная стойкость стальных пластин, требующая дополнительной защиты во влажной или химически коррозионной среде; Низкая огнестойкость стальных пластин, что может поставить под угрозу конструкционную безопасность при высоких температурах; И ограниченной эффективности в повышении конечной несущей способности из-за ограничений производительности связующих материалов. 

3. Метод армирования карбонового волокна 

Метод армирования карбонового волокна с использованием высокоэффективных композитных материалов позволяет повысить несущие способности мостовых пирсов. Принцип его конструкции аналогичен методу, используемому на прикрепленной стальной пластине, однако материалы из углеродного волокна обладают значительными преимуществами, такими как легкий вес, высокая прочность, коррозионная стойкость и сильная усталостная устойчивость. Благодаря соединению листов из углеродного волокна с поверхностью пирса этот метод эффективно улучшает деформацию бетона и повышает эффективность пирса#39;s сейсмическая устойчивость, что делает его ключевым выбором в проектах сейсмического укрепления мостов. 

Процесс изготовления армирования карбонового волокна включает: 

- определение и позиционирование для определения площади связывания листов из углеродного волокна. 

- обработка поверхности: очистка поверхности бетона, бетона и загрязняющих веществ, а затем восстановление трещин смолой раствора для достижения гладкой отделки. Обработанная поверхность протирается с помощью чистящего средства для обеспечения тесной связи между углеродным волокном и субстратом. 

- применение специализированного структурного клея для прикрепления углеродного волокна к поверхности пирса с последующим равномерным давлением для устранения пузырей воздуха или пробелов во время соединения. 

- отверждение, позволяющее конструкционному клею достичь полной конструктивной прочности, обеспечивая эффективность сцепления и характеристики материала. 

По сравнению с традиционными методами, листы из углеродного волокна обеспечивают высокую эффективность строительства и простоту эксплуатации, повышая несущую способность и пластичность без значительного увеличения веса пирса. Однако она имеет ограничения: гибкость листов из углеродного волокна ограничивает их эффективность в плане повышения жесткости пирса, что делает их непригодными для конструкций с высокими требованиями к жесткости; Их производительность значительно снижается при низкой бетонной прочности или растрескивании; Низкая огнестойкость материалов из углеродного волокна угрожает структурной безопасности при высоких температурах; Качество строительства легко зависит от местных экологических факторов, таких как влажность, температура и точность обработки почвы, что требует более строгого управления строительством. 

4. Метод внешнего предварительного усиления 

Внешний метод предварительного укрепления повышает эффективность конструкции за счет установки заранее напряженных компонентов за пределами мостовых пирсов. Его основной принцип заключается в размещении наружных предварительно напряженных стальных конструкций или шнуров для галстуков вокруг пирса и применении предварительного напряжения посредством натяжения, тем самым повышая несущую способность и жесткость пирса, частично компенсируя внутренние силы от мертвых грузов. Этот метод широко используется для укрепления длинных и крупномасштабных мостов, однако он не подходит для конструкций со значительным удельным усыханием/проскальзыванием или длительным воздействием высоких температур, поскольку долговечность и характеристики материала ухудшаются в таких условиях. 

Процесс строительства внешнего оборудования включает этапы подготовки и управления эксплуатацией: 

- на этапе подготовки предварительно напряженные стальные нитки, отвечающие стандартам, отбираются в соответствии с требованиями к конструкции, обрабатываются с требуемой длиной и резьбой для обеспечения точной установки предварительно напряженных элементов. Стальные нити должны быть аккуратно встроены, чтобы не влиять на последующее предстрессовое применение. 

- этап управления натяжением обычно проводится, когда бетонная прочность достигает 95% от расчетного значения и возраст превышает 7 дней. Натяжение осуществляется по принципу классного управления: с нуля напряжение постепенно увеличивается до 10%, 20%, 50% и, наконец, до 100% контрольного напряжения конструкции. После достижения полного напряжения напряжение поддерживается в течение 2 минут для стабилизации системы, а пренапряжение фиксируется с помощью якорных устройств для обеспечения равномерного распределения в структуре пирса, что соответствует проектным ожиданиям.  

Внешний метод предварительного натяжения значительно повышает несущую способность и прочность пирса, эффективно контролируя при этом расширение вертикальных трещин мостов. Кроме того, его внешний характер позволяет избежать внутренних повреждений первоначальной конструкции и предотвратить долгосрочную деградацию рабочих характеристик в результате усталости. Однако она имеет свои ограничения: сложные методы строительства требуют наличия опытных технических групп и строгого управления на местах, что в значительной степени зависит от условий строительства и оригинальных конструкций мостов; Крайние точки крепления являются критическими слабыми местами в системе, требующими особого внимания к качеству проектирования и изготовления; Высокие затраты на материалы и оборудование в сочетании с длительными сроками строительства приводят к относительно низкой экономической эффективности; И предварительно напряженные компоненты не имеют защиты в высокотемпературных средах, что приводит к быстрой деградации производительности и снижению срока службы.  

Iii. Выводы и рекомендации 

Методы укрепления и технического обслуживания городских колонок пирсов имеют важное значение для технического обслуживания мостов. На основе анализа применимых условий, преимуществ и недостатков метода расширения секций, метода использования крепежных стальных пластин, метода использования углеродного волокна и метода внешнего предварительного натяжения для мостовых пирсов могут быть предусмотрены целевые методы строительства в различных условиях, что позволит повысить их несущую способность. В будущем строительным подразделениям следует продолжить изучение методов строительства, сосредоточить внимание на повышении адаптируемости методов усиления к условиям пирса и максимально повысить качество усиления для обеспечения долгосрочной безопасной эксплуатации мостов.