Renforcement des ponts

Contexte technique

La conception du pont à rampe B destiné à l'échangeur autoroutier répond aux exigences de la norme en vigueur. Cependant, la charge réelle étant supérieure à la charge de conception initiale pour d'autres raisons, il est nécessaire de renforcer la capacité portante de la section normale en flexion.

D'autres options incluent la précontrainte externe, les armatures en tôle d'acier collées et les plaques de renforcement en fibre de carbone.

La méthode de précontrainte externe est utilisée pour le renforcement des ponts, tant en Chine qu'à l'étranger. Elle présente les avantages d'équilibrer une partie de la charge, d'améliorer la rigidité, de fermer les fissures, d'en réduire la largeur et d'améliorer leur résistance. Cependant, cette méthode nécessite des dispositifs de tension spécifiques, tels que des ancrages et des blocs de direction, et les câbles de précontrainte externes nécessitent un traitement anticorrosion, ce qui rend la technologie de construction relativement complexe.

À l'heure actuelle, la méthode de précontrainte externe est largement utilisée en Chine. Grâce à son faible coût et à sa conception pratique, elle ne nécessite pas d'équipement de traction spécifique contrairement à la méthode de précontrainte externe. Cependant, elle rouille facilement à l'interface entre l'adhésif et la plaque d'acier, ce qui affaiblit la force d'adhérence et affecte l'efficacité du renforcement.

La méthode de renforcement par fibres de carbone a été adoptée dans les pays développés, notamment au Japon et dans d'autres pays développés, dans les années 1980. Comparée à la méthode de l'acier soudé, cette méthode n'affaiblit pas la force d'adhérence interfaciale et ne nécessite pas d'équipement de traction complexe, ni d'équipement ni de technologie de renforcement par précontrainte externe. Grâce à ses excellentes propriétés mécaniques, à sa simplicité de construction, à sa bonne résistance à la corrosion dans des conditions climatiques difficiles et à sa bonne résistance à la fatigue sous charge dynamique, la méthode de renforcement par fibres de carbone est largement utilisée dans le renforcement et la reconstruction du génie civil. Ces dernières années, notre pays a également réalisé d'importants progrès dans ce domaine. Le Centre national de recherche sur le diagnostic et la technologie de l'ingénierie de la reconstruction des bâtiments industriels est l'une des premières unités à s'intéresser au renforcement du béton armé après le renforcement du PRFC. De nombreux résultats de recherche ont été obtenus et de nombreuses applications techniques ont été réalisées. Après une étude de faisabilité technique et économique rigoureuse et l'accord du maître d'ouvrage, le renforcement par fibres de carbone a été adopté.

Caractéristiques du renforcement des enveloppes en polymère renforcé de fibres de carbone (PRFC)

La capacité portante ultime des poutres renforcées sous différents moments de flexion initiaux est nettement améliorée.

Sous chargement cyclique, la rigidité de la dalle de pont renforcée en PRFC est quasiment inchangée et présente de bonnes caractéristiques d'élasticité linéaire. La structure renforcée en PRFC présente une bonne résistance à la fatigue.

Le tablier de pont renforcé en PRFC a peu d'effet sur la rigidité de l'acier avant plastification, mais la rigidité de l'armature après plastification est significative, ce qui réduit considérablement la déformation de la dalle.

Le tablier de pont renforcé en PRFC a un effet inhibiteur considérable sur la formation de fissures. La largeur, l'espacement et la hauteur des fissures sont réduits, les fissures deviennent plus fines, plus denses et plus courtes, ce qui améliore considérablement la résistance aux fissures de flexion et la résistance à la corrosion de la dalle de pont en environnement hostile.