일반적으로 교량 보강에는 병든 교량을 수리하고 기존 교량을 개조하는 작업이 포함됩니다. 그 중 병든 교량의 수리는 일반적으로 교량의 노후화와 부적절한 운영 및 유지 관리로 인해 교량 아래의 쓰레기 소각 등의 자연적 원인으로 인해 일부 교량이 병에 걸리고 수리가 필요합니다. 원래의 교량은 일반적으로 교통량과 설계의 증가로 인해 발생했습니다. 하중 표준의 개선과 고속도로 노반 폭의 확대로 인해 일부 교량은 더 이상 현재의 교통 요구 사항을 충족할 수 없어 재건축이 필요해졌습니다.
교량 보강은 설계 사양을 충족하고 기술적 타당성, 경제적 합리성, 구조적 안전성 원칙을 준수하는 것 외에도 특정 절차와 단계를 거쳐야 하며, 이를 위해서는 보강 전 교량에 대한 표적 검사가 필요합니다. .테스트 후 구체적인 강화 계획 설계를 작성합니다. 구체적인 보강설계에서는 '내구성, 경제성, 안전성'이라는 보강원칙을 먼저 명확히 해야 한다.
1) 대형교량 및 초대형교량의 경우 주요 내력부재의 보강이 필요한 경우 보강설계방안을 다양화하고 이에 대한 계획비교 및 경제성 평가를 실시해야 한다. 최상의 결과를 얻으려면 최상의 강화 계획을 선택하십시오.
2) 보강 설계는 시공 방법과 긴밀하게 통합되어야 하며, 새로운 구조물과 기존 구조물이 안정적으로 연결되고 함께 작동할 수 있도록 효과적인 조치를 취해야 합니다.
3 ) 보강공사 시 교량 위 및 아래의 차량 및 보행자에 대한 간섭을 최대한 줄이고, 주변 환경에 대한 오염을 줄이기 위해 필요한 조치를 취해야 한다.
4) 보강재 설계 및 시공은 해서는 안 된다. 원래 구조물을 최대한 손상시키고 유용한 기능을 유지하여 불필요한 해체 또는 교체를 방지합니다.
5) 보강 공사 중에는 공사 인력과 구조물의 안전을 보장하기 위해 안전 모니터링 조치를 취해야 합니다. .
2 강화 방식 선택
강화 방식은 여러 요소와 관련이 있으며, 합리적인 강화 방식을 선택하는 것이 매우 중요합니다.
1) 교량 구조 유형
2) 교량 위치의 지형, 수문학 및 자연 조건
3) 교량 현황에 대한 분석 및 연구 결론 ;
4) 건설 기술 수준
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5) 교통 폐쇄 가능 여부
6) 기대되는 강화 효과
>7) 자본 투자 금액.
교량 보강의 일반적인 방법
교량 상부구조의 일반적인 보강 방법
외부 프리스트레스 보강 방법:
외부 프리스트레스 방법 보강 원리는 빔 하단 가장자리의 인장 영역에 프리스트레스 재료를 설정하고 이 편심 압력의 작용으로 빔 본체에 편심 프리스트레스를 생성하는 것입니다. 중량 응력, 구조적 변형 및 균열 폭 감소는 구조적 응력을 향상시켜 구조적 지지력을 크게 증가시킬 수 있습니다. 일반적인 프리스트레스트 콘크리트 구조물과 비교하면, 힘바와 원래 구조물은 고정 지점의 보에만 연결되어 있으며, 이는 접착되지 않은 프리스트레스 구조물과 유사합니다. 이 방법은 원래 구조의 상태를 크게 개선 및 조정할 수 있으며, 약간의 자중 증가로 구조적 강성과 내균열성을 높일 수 있습니다. 이 공법은 대형차량 통행 시 임시보강에 적합하며, 교량의 지지력 향상을 위한 영구보강 대책으로도 활용될 수 있다.
이 방법의 주요 적용 상황은 다음과 같습니다. 콘크리트 보의 프리스트레스 긴장재 또는 일반 강철 막대가 심하게 부식되고 기타 질병으로 인해 구조 지지력이 감소하는 경우 하중 수준을 높일 필요가 있습니다. 교량은 빔 본체와 철근의 균열을 제어하는 데 사용됩니다. 피로 응력 진폭은 높은 응력 조건의 구조물, 특히 대형 구조물의 보강에 적합합니다.
현재 일반적으로 사용되는 외부 프리스트레스 공법으로는 다음과 같은 프리스트레스 타이로드 보강공법과 외부 프리스트레스 강선다발 보강공법이 있다.
시스템 전환 및 보강 방법
노후 교량을 강화하기 위해 구조 시스템을 변경하는 것은 일반적으로 추가 구성 요소를 추가하거나 기술적 변형을 수행하는 것을 의미하며, 이는 응력 시스템 및 응력 조건을 변경합니다. 교량을 유발하여 하중 지지 구성 요소의 응력을 줄이고 교량 성능을 향상하며 하중 지지 능력을 높이는 목적을 달성합니다. 이 기술은 구조적 지지력 향상, 구조적 강성 증가, 처짐 감소 등의 장점이 있습니다.
구성요소 보강 방법 추가
구성요소 보강 방법 추가는 주로 세로방향 빔을 추가하여 하중 지지 능력을 향상시키거나 확장 및 재구성을 하고, 가로막을 추가하여 측면 연결을 강화하는 것을 의미합니다. 교각 기초가 안전 성능이 좋고 하중 지지력이 있고 상부 구조가 기본적으로 온전하지만 하중 지지력이 요구 사항을 충족할 수 없고 교량 바닥판을 확장해야 하는 경우, 하중이 높은 새로운 종방향 빔 - 베어링 용량과 높은 강성은 일반적으로 새롭고 오래된 빔을 만드는 데 사용됩니다. 빔은 서로 연결되어 동일한 힘을 견뎌냅니다. 확장하고 재건축해야 하는 경우에는 교각과 교대도 확장해야 합니다.
일반적으로 사용되는 방법은 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 구성요소 추가와 신규 및 기존 메인 빔의 결합된 응력 형태에 따라 종방향 빔 보강 추가(교량 데크 확장 없음), 측면 빔 보강 기술 추가; 변형, 양측 확대 기술 변형, 보조 빔 보강 추가.
강판 보강 공법
강판 보강은 철근 콘크리트 구조물의 인장 가장자리나 취약한 부분에 강판을 접착제를 이용해 붙여 구조물과 일체화시키는 방법이다. 보의 지지력을 향상시키는 보강공법입니다. 앵커볼트를 이용하여 강판을 빔에 고정하는 경우를 앵커강판법이라고도 하며, 이때 강판의 두께를 적당히 두꺼워지게 할 수 있다. 인장된 콘크리트 표면에 고정된 강판은 콘크리트 구조물의 굽힘 강성을 높이고, 구조물의 처짐을 감소시키며, 균열 발생을 제한할 수 있습니다. 그리고 강판은 시공 중 설계 요구에 따라 절단될 수 있으며, 이는 접합된 강재 구성 요소의 굽힘 저항, 압축 저항 및 전단 저항을 효과적으로 발휘할 수 있으며 콘크리트에 응력 집중이 발생하지 않습니다. 또한, 이 공법은 시공이 간단하고 빠르다는 장점도 있고, 구조적 외관에 영향을 주지 않으며, 보강비가 저렴하고, 교량 유격을 줄이지 않으며, 하중도 크게 증가시키지 않는다는 장점이 있다. 단점은 접착제의 품질과 내구성이 보강 효과에 영향을 미치는 주요 요인이라는 것입니다.
탄소섬유 강화 공법
붙이는 탄소섬유 강화 기술은 고성능 접착제를 이용해 건물 구조의 표면에 탄소섬유 천을 붙여 구조적 하중이 증가하는 것을 말한다. 두 개가 함께 작동하여 구성 요소의 지지력을 향상시켜 보강 목적을 달성합니다. 섬유 복합재료의 기계적 특성은 응력과 변형률이 완전히 선형 탄성을 가지며 항복점이나 소성 영역이 없다는 것입니다. 탄소섬유는 고강도, 경량, 내식성, 내피로성 등 물리적, 기계적 특성이 우수할 뿐만 아니라 시공속도가 빠르고 시공기간이 짧으며 접착품질 확보가 용이하기 때문에 노후 보강재로 이상적인 소재이다. 교량. 탄소섬유 보강공법에서 접합재의 성능은 탄소섬유와 콘크리트가 함께 작용하도록 하는 핵심이며, 둘의 힘 전달 경로에 있어서 약한 연결고리이기도 하므로 접합재는 충분한 강성을 갖고 있어야 한다. 탄소섬유와 콘크리트 전달 사이의 전단력을 확보할 수 있는 강도를 가지며, 콘크리트 균열로 인한 취성 접착 파괴를 방지할 수 있는 충분한 인성을 가져야 합니다. 다른 보강 방법과 비교하여, 오래된 교량을 강화하기 위해 탄소 섬유를 사용하면 원래 구조의 응력 분포를 최소한으로 변경할 수 있으므로 설계 하중 범위 내에서 원래 구조와 동일한 응력을 견딜 수 있습니다.
교량 상판 보강 공법
교량 상판 보강 공법은 보(교량 상판) 상부에 철근콘크리트층을 포설하여 원본과 일치하도록 하는 것이다. 메인빔을 일체로 형성하여 메인빔의 유효높이와 압축단면을 증가시켜 교량 상판의 전체 강성을 높이고 교량의 내하력을 향상시키는 일반적이고 효과적인 방법입니다. 보강층에 의해 증가된 사하중을 줄이기 위해 원래의 교량 상판 포장층을 종종 잘라내고 새 것과 오래된 것을 잘 결합하여 동일한 힘을 견딜 수 있습니다.
교량 하부구조 보강을 위해 일반적으로 사용되는 보강공법
교각교대 확폭 및 보강공법
기초 지지력이 부족하거나 매설깊이가 부족한 경우에 적합한 공법이다. 너무 얕고 부두가 플랫폼이 벽돌이나 콘크리트로 된 단단한 기초인 경우입니다. 기초면적의 확장은 기초강도 검증을 통해 결정되어야 한다.
보충 말뚝 기초 보강 공법
교각 교각 기초 아래에 연질층이 있는 경우 이를 위해 교각 교대가 침하되는데, 보완 말뚝 기초 보강 공법은 일반적이고 효과적인 방법. 이 공법은 말뚝 기초 주위에 천공 말뚝을 추가하여 기초의 지지력을 높이고 기초의 안정성을 높이는 공법입니다.
철근콘크리트대틀 또는 외장보강공법
철근콘크리트대틀 또는 외장보강공법은 교각의 기초매설깊이가 부족하거나 교각의 기초매설깊이가 부족하여 철근 및 콘크리트대대 또는 외장을 보강하는 공법이다. 시공 품질 관리를 위해 이완 등의 이유로 교대 균열이 발생하는 경우 관통 균열이 발생하는 경우가 있는데, 이는 철근 콘크리트 슈라우드 또는 강철 고리로 보강할 수 있습니다.
교대 교대 신규 보조 옹벽 보강 방법
교대 뒷면의 수평 토압이 너무 커서 교대 기울어짐이 발생하므로 옹벽을 보강해야 함 과도한 토압을 견디기 위해 교대 뒤에 건설되었습니다.
확장 기초 보강 공법
기존 교량 기초를 이용하여 캔틸레버 확장 부분을 교각 커버빔에서 돌출시켜 상부구조물의 설치를 용이하게 합니다. 이 경우 교각만 넓히고 상부캡보와 교각본체, 기초는 보강할 필요가 없다.
다양한 일반적인 강화 방법을 중립적으로 사용하고 조합하여 최적화하여 강화 효과와 경제적 이점을 더 잘 반영할 수 있지만 다음 사항에도 유의해야 합니다.
1) 다르다 보강 방법에는 상응하는 설계 계산 방법이 있습니다.
2) 보강 교량 구조의 내하력 향상은 원래 구조의 보강 비율, 단면 크기,
3) 복잡한 장경간 교량구조의 철근계산을 위해서는 일반적으로 효율적인 도구가 유한하게 필요하다. 필요한 경우 요소법 및 비선형 효과를 고려해야 합니다.
4) 확폭과 보강을 동시에 진행하는 경우에는 새로 추가된 부분의 하역 효과를 최대한 발휘할 수 있도록 확폭된 부분을 원래 교량과 전체적으로 연결하는 것이 좋습니다.
탄소섬유의 특징과 장점
콘크리트 구조물의 보강 및 보수에 탄소섬유를 사용하는 것은 함침수지를 이용해 탄소섬유 천을 방향에 따라 배치하는 신기술이다. 응력 방향에 수직이거나 응력 방향에 수직인 콘크리트 부품에 붙여서 부품의 원래 강철 막대와 함께 작용하여 콘크리트 부품을 강화합니다. 보강 후 구조물의 인장 및 전단 저항을 증가시킬 수 있으며 강도, 강성, 균열 저항성 및 연성을 효과적으로 향상시킬 수 있으며 지속적인 균열 및 처짐 발생을 제어할 수 있습니다. 탄소섬유 복합재료에는 탄소섬유 천과 접착재가 포함됩니다. 간략한 소개는 다음과 같습니다. 4.1 탄소섬유 천은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
1) 고강도
2) 작은 변화;
3) 효과적인 강화를 제공하는 고탄성 필름
4) 강도가 안정적이고 제조 및 가공 중에 변하지 않습니다.
5) 화학적 성질이 좋고 외부 세계와 쉽게 반응하지 않아 원래 성질이 변합니다.
접착재는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다
접착재의 성능은 탄소섬유와 콘크리트의 완벽한 결합을 보장하는 핵심이기도 하며 응력에 있어서 약한 연결고리이기도 합니다. - 탄소섬유와 콘크리트 사이의 지지 공정 탄소섬유와 콘크리트 사이의 전단력 전달을 보장할 수 있는 충분한 강성과 강도를 가져야 하며, 동시에 콘크리트 균열로 인한 취성 접착 파괴를 방지할 수 있는 충분한 인성을 적용해야 합니다. 또한 현장 시공 조건에 적합해야 합니다. 즉, 정상적인 조건에서 경화가 가능하고 적절한 유동성과 점도를 가지며 경화 수축률이 작아야 합니다. 접착재에는 주로 프라이머, 레벨링재, 함침수지 등 세 가지 범주가 있습니다.
프라이머: 콘크리트 표면에 침지되어 콘크리트 표면 강도를 강화하여 콘크리트와 콘크리트 사이의 접착력을 향상시킵니다. 탄소섬유 천의 연결성이 향상됩니다.
매끄러운 재질: 탄소섬유 천은 콘크리트 표면의 날카로운 돌출부, 어긋남, 모서리로 인해 손상되거나 속이 비워져 강도가 저하될 수 있습니다. 레벨링재는 콘크리트 표면의 열화나 표면처리로 인한 구멍이나 경사면을 메울 수 있으며, 직사각형의 90°모서리를 갈아서 호형으로 메우는 데에도 사용할 수 있습니다.
함침수지 : 연속적으로 붙여진 탄소섬유 천을 서로 결합하여 판형으로 굳혀 섬유끼리 서로 결합되어 외력에 균일하게 저항하며 전체적인 강도를 발휘하는 것 섬유. 동시에 탄소섬유 천과 콘크리트가 결합되어 외부 힘에 동시에 저항할 수 있는 복합 전체를 형성합니다.
탄소섬유 강화 기술의 특징 및 장점
우수한 기계적 성질을 활용하여 내굴곡성, 전단저항성, 인장저항성, 내피로성, 내피로성 등 다양한 형태의 구조보강에 효과적으로 활용 가능 내진성, 내풍성, 균열 및 처짐의 확장을 제어합니다.
화학적 안정성이 뛰어납니다. 탄소 섬유 천은 강한 산, 알칼리, 염분, 자외선 및 방수 기능을 갖추고 있습니다. 온도변화에 대한 적응능력이 충분할 것. 방화층을 추가하면 화재를 효과적으로 예방할 수 있습니다. 따라서 가혹한 외부 환경에 대한 구조물의 적응성을 크게 향상시키고 구조적 수명을 연장할 수 있습니다.
소재 자체가 가볍고 튼튼해요. 구조적 볼륨을 증가시키지 않으며 구조적 외관을 변경하지 않습니다. 추가된 구조적 무게는 무시할 수 있을 만큼 강화된 흔적을 남기지 않고 원하는 색상으로 칠할 수 있습니다.
시공과정이 간단하고 작은 전동공구로도 조작이 가능하다. 작업 종류가 적고 노동력이 적으며 공사 기간이 짧고 진행 속도가 빠릅니다. 더 많은 데이터에 따르면 보강 효과에 영향을 주지 않고 지속적인 교통 진동 하에서 공사를 수행할 수 있으므로 공사 중단 시간이 크게 단축되고 경제적, 사회적 이익이 더 커집니다.
교량의 일반적인 균열 및 그 치료 방법
교량 균열은 매우 흔한 교량 질환이고 잠재적으로 위험하기 때문에 적시에 균열을 처리해야 합니다.
균열은 발생 원인에 따라 분류할 수 있습니다.
첫 번째 범주: 구조적 균열이라고 불리는 외부 하중에 의해 발생하는 균열(응력 균열이라고도 함)의 분포와 폭입니다. 외부 부하와 관련이 있습니다. 이러한 균열이 발생한다는 것은 구조적 지지력이 부족하거나 다른 심각한 문제가 있을 수 있음을 나타냅니다.
두 번째 범주는 변형에 의해 발생하는 균열로, 비구조적 균열이라고 하며, 온도 변화, 콘크리트 수축 등의 요인으로 인한 구조적 변형이 제한되면 구조물 내부에 자체 응력이 발생하게 됩니다. 이 응력은 콘크리트의 최대 인장 강도에 도달하여 콘크리트 균열을 일으키고 일단 균열이 나타나면 변형이 풀리고 자체 응력이 사라집니다.
두 가지 유형의 균열 사이에는 분명한 차이가 있으며 때로는 두 가지 유형의 균열이 합쳐지는 경우도 있습니다. 조사 데이터에 따르면 두 가지 유형의 균열 중 변형으로 인한 균열이 약 80%를 차지하고 하중으로 인한 균열이 약 20%를 차지합니다. 균열의 원인 분석은 균열 위험성 평가, 균열 보수 및 강화의 기초가 되며, 분석과 연구 없이 맹목적으로 균열을 처리할 경우 기대했던 결과를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 갑작스러운 사고의 위험도 발생할 수 있습니다. 숨겨지세요.
조인트 그라우팅
조인트 그라우팅은 시멘트(모래)슬러리와 에폭시수지(모래)슬러리를 일정 비율로 주입하여 일정 압력으로 구조물에 주입하는 것입니다. 틈새를 메우고 철근의 부식을 방지하며 구조물의 전체적인 강도를 향상시키는 역할을 합니다. 교량질환에서는 균열이 흔히 발생하며, 균열의 원인은 다양하고 복잡합니다. 구조물에 균열이 발생하면 응력을 받는 부분에 응력 재분배가 발생하는데, 이는 유효 응력을 받는 부분이 작아지고 구조적 응력이 증가하며 내하력이 감소한다는 것을 의미합니다. 조인트 그라우팅이란 구조물의 틈새를 접합재로 메워 힘의 작용과 전달을 최대한 원상태로 회복시키는 것을 말한다.
조인트 그라우팅은 일반적으로 교량의 상부 및 하부 구조물의 균열을 처리하는 데 사용되며 그라우팅에는 시멘트 슬러리, 시멘트 모르타르, 에폭시 수지 슬러리, 에폭시 수지, 모르타르 등이 사용됩니다. on 실제 상황에 따라 다릅니다. 일반적으로 석재 교각, 플랫폼 및 아치 링의 균열에는 시멘트(모래) 슬러리가 사용됩니다. 균열의 크기에 따라 그라우팅에 모래를 추가할지 여부가 결정됩니다. 시멘트(모래) 슬러리를 사용하면 비용이 저렴하고 효과가 좋습니다. 철근콘크리트 구조물에 사용되는 에폭시수지 모르타르는 철근콘크리트 부재에 의해 발생하는 균열이 작고, 충진이 용이하며, 접착력이 좋기 때문에 주로 교량 데크의 균열에 사용됩니다.
먼저 1:1 시멘트 모르타르를 사용하여 접합할 때 직경 6~8mm 정도의 구멍 간격을 확보해야 합니다. 조인트 너비는 0.3-0.4m이고 작은 조인트의 구멍 간격은 0.4-0.5m입니다. 그라우팅은 접합 모르타르가 일정 강도에 도달한 후에 수행할 수 있습니다. 철근 콘크리트 보의 균열은 작으므로 에폭시 수지로 접합해야 하며, 0.1mm보다 큰 균열은 그라우팅을 위한 구멍을 남겨야 하며 일반적으로 그라우팅 방법은 0.4~0.5m입니다. 노후 고속도로 교량의 보강에 있어 조인트 그라우팅은 일반적으로 시험하중 및 사용 관찰을 통해 사용되는 종합적인 처리 방법 중 하나입니다.
결론
따라서 교량의 보강 및 유지관리는 필수적이며 원활한 도로를 확보하기 위한 기술적 조치 중 하나입니다. 인력, 재료, 재정, 자원 등을 많이 절약합니다. 교량을 어떻게 적절하게 활용하느냐는 지금 우리가 시급히 해결해야 할 문제이다.
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