Projet de collage de plaques d'acier

La reconstruction de l'affluent nord de la rivière Zhu'e nécessite une structure à ossature fermée en béton armé à l'extrémité nord de la gare de Liuzhou, sur la ligne Hunan-Guangxi. La partie supérieure de la structure a une épaisseur équivalente à celle du sol et le procédé de fonçage est situé dans la zone de développement karstique. Lors du dynamitage de la stalagmite, la fondation d'un pieu de soutènement d'accotement de la voie ferrée, placé au-dessus de la stalagmite, est détruite. Après le fonçage de la structure, le pieu de fondation s'enfonce et endommage le toit de la structure. La surface endommagée de la structure a une largeur et une longueur comparables à celles de son toit. Le béton est brisé et partiellement détruit. Le bloc est légèrement disloqué. Les barres d'armature sont exposées, déformées et corrodées.

Le projet doit être lancé avant la saison des pluies. En raison de cette période, les travaux sont urgents. Le renforcement de la structure avec un matériau composite à fibres adhésives prendra beaucoup de temps, et les travaux ne pourront pas être achevés avant la saison des pluies. L'élargissement de la section transversale entraînera une compression de la charpente, rendant ainsi impossible la conformité aux exigences de débit de crue. Après comparaison et sélection de différents schémas, il a été décidé d'adopter une méthode de construction rapide par armatures collées pour renforcer la charpente endommagée. Il s'agit de traiter la toiture en béton armé endommagée, de coller une plaque d'acier à sa base et de souder la section d'acier afin de la solidariser au béton armé d'origine et de supporter les efforts.

Possibilité de coller l'acier au béton par collage par préfusion

Rétablir la résistance initiale de la structure du bâtiment.

Le béton d'origine d'une structure à restaurer est fragile ; une rupture entraîne une perte de la capacité portante nominale du béton. Le renforcement des structures en béton fissurées vise à restaurer la capacité portante due à la fissuration. La charpente, présentant une épaisseur de toiture importante et une quantité importante d'armatures, est gravement endommagée. Cependant, en pressant les matériaux de liaison, le béton brisé peut être recollé. La force portante de l'assemblage avec des barres d'acier est conçue pour compenser la perte due aux dommages causés au béton. La plaque d'acier est fixée à la surface de la structure en béton, côté traction. Parallèlement, l'acier profilé est soudé sur la face inférieure de la plaque d'acier, de sorte que le nouveau corps en acier profilé, la plaque d'acier et le béton armé d'origine puissent supporter la même charge ensemble, rétablissant ou dépassant ainsi la résistance de la structure en béton avant son endommagement, et répondant aux exigences de capacité portante de la structure et d'état de service.

Le délai de réalisation est court.

Le temps de prise des matériaux de liaison est court. Les tôles et profilés d'acier sont traités rapidement. La durée de construction est d'environ quinze jours.

Méthode de renforcement

Préparation de la construction

Avant la construction, l'état technique de la charpente doit être vérifié et le dimensionnement du renforcement doit être réalisé en fonction des résultats de ce réexamen. Parallèlement, l'inspection des matériaux et l'étalonnage des instruments et des équipements doivent être effectués pour garantir la conformité aux exigences. Avant de traiter les fissures, les blocs de béton brisés de la couche de surface doivent être nettoyés afin de maintenir l'ancienne surface de béton humide, redressés, les barres d'acier déformées par flexion doivent être soudées et restaurées après leur retrait. Un traitement antirouille et autres défauts de la couche de surface en béton armé après traitement doit être appliqué dans la zone de réparation et les broussailles environnantes avec un inhibiteur de rouille pénétrant.

Traitement des fissures

Le traitement des fissures doit tenir compte des différents composants, de leur emplacement et de leur morphologie, ainsi que du choix des méthodes, des matériaux et de la séquence de réparation appropriés. La méthode de réparation du projet est la perfusion sous pression. Pour les fissures plus importantes, du béton polymère à grains fins est utilisé, tandis que pour les fissures plus petites, un adhésif spécial pour fissures est utilisé. L'indice de performance de sécurité du matériau de réparation doit être conforme à la réglementation applicable aux coulis de ciment polymère pour la réparation des fissures et aux adhésifs pour la réparation des fissures. Le processus de construction par perfusion sous pression comprend le traitement de surface du joint. Encollage de la buse d'injection et de la buse de refoulement. Scellement du joint. Contrôle de l'étanchéité. Coulis. Vérification de la fermeture.

Collage de la tôle d'acier et soudage de la poutre en I

Un contrôle structurel doit être effectué avant le collage de la tôle d'acier et de la poutre en I soudée, notamment la détermination de la charge de conception, la vérification de la capacité portante de la poutre en acier et des boulons à l'extrémité de la poutre. Des boulons d'ancrage sont utilisés pour fixer et coller la tôle d'acier en forme de fleur de prunier sur la dalle de béton. La poutre en I est soudée à intervalles réguliers sur la tôle d'acier collée. Des soudures d'angle bilatérales continues sont utilisées pour la soudure. L'épaisseur et le procédé de soudage doivent répondre aux exigences de conception afin d'intégrer la poutre en I et la tôle d'acier. La poutre en I est ancrée au mur latéral de la charpente en béton armé par des boulons ordinaires à ses deux extrémités afin de répondre aux exigences de résistance au cisaillement.

Service antirouille et anticorrosion

Ce projet concerne une structure de drainage, soumise à un environnement humide prolongé. Il est donc nécessaire d'utiliser des revêtements appropriés pour garantir la durabilité des profilés et des plaques d'acier. Toutes les surfaces d'acier exposées sont traitées au pinceau avec une peinture antirouille. Une fois la structure soudée, un antiseptique riche en zinc peut être appliqué au pinceau pour garantir sa durabilité.

Conclusion

La charpente de drainage utilisée pour le passage de la voie ferrée de l'affluent nord de la rivière Zhu'e a été endommagée lors des travaux. Le renforcement de la structure endommagée a été réalisé rapidement grâce au collage de plaques d'acier sur des profilés en acier soudés. La charpente de drainage a été mise en service comme prévu. Les pratiques de renforcement du projet démontrent que le renforcement des structures en béton armé endommagées par collage de profilés en acier est rapide et pratique, économique et offre une capacité portante élevée, ce qui peut servir de référence pour des projets similaires à venir. Le projet est en bon état depuis sa mise en service en mai 2009. Mais comme la structure du cadre sera dans un environnement humide pendant une longue période, son effet anticorrosion et antirouille doit être davantage observé.