Renforcement du pont en poutre-caisson en béton

Aperçu du projet

Fissures du béton

L'inspection structurelle a identifié des fissures sur plusieurs poutres et travées:

Emplacement: Soffites de poutres-caissons (surfaces inférieures), principalement dans les régions à mi-travée et près des emplacements des diaphragmes internes

Orientation: Fissures transversales perpendiculaires à l'axe longitudinal, avec fissuration longitudinale le long de la surface du soffite

Répartition: Fissuration observée sur plusieurs poutres parallèles, indiquant des causes systématiques liées au stress plutôt que des défauts isolés

Gravité: Largeurs de fissures fines à modérées, compatibles avec la surcharge de traction en flexion et l'accumulation de fatigue à long terme

Raison des fissures

Le motif de fissuration répandu sur plusieurs poutres indique:

• Contraintes de traction en flexion dépassant la capacité de traction du béton au soffite de la poutre caisson dans les régions de moment positif

• Accumulation de la charge de service à partir d'années de chargement du trafic, potentiellement combinée à des volumes de trafic accrus au-delà des hypothèses de conception originales

• Contraintes thermiques et de retrait des gradients de température à travers la section de la boîte

• Fatigue à long terme due à des cycles de chargement répétés

Renforcer la stratégie

Étape 1-Réparation de fissure

Avant d'appliquer un renforcement structurel, les fissures existantes doivent être scellées et la section transversale du béton restaurée pour un comportement monolithique. Les fissures ouvertes compromettent la liaison entre le béton et tout matériau de renforcement appliqué à l'extérieur, et elles permettent à l'humidité et aux contaminants de continuer à attaquer le renforcement interne.

La réparation des fissures a été réalisée à l'aide d'un adhésif d'injection époxy à faible viscosité, appliqué via un système d'injection à port:

Des orifices d'injection installés le long de chaque fissure à intervalles réguliers

Étanchéité de surface appliquée pour fermer la face de la fissure et créer un canal scellé pour l'injection

Injection d'époxy réalisée sous pression contrôlée, remplissant la fissure du point le plus profond vers l'extérieur

Enlèvement du port et finition de surface après durcissement de l'adhésif

Étape 2-Installation de plaque de CFRP précontraint

Une fois la section en béton restaurée, des plaques précontraintes en CFRP sont installées sur le soffite de poutre-caisson pour fournir une capacité de flexion supplémentaire. La précontrainte introduit une contrainte de compression dans le béton, contrecarrant les contraintes de traction qui ont provoqué la fissuration d'origine.

Les plaques CFRP sont tendues avant d'être collées au soffite de béton. Cette action de précontrainte:

Introduit une contrainte de compression dans le soffite de béton, contrecarrant les contraintes de traction des charges de service

Ferme les microfissures existantes qui n'étaient peut-être pas visibles lors de l'inspection

Réduit la déviation de la poutre-caisson sous charge

Augmente la capacité de charge de la poutre au-delà de sa capacité de conception originale

Retard ou empêche la formation de nouvelles fissures en maintenant le béton en compression dans des conditions de service normales

Matériaux fournis par Horse Construction

Pour ce projet, Horse Construction a fourni le système de matériaux complet pour les deux étapes de renforcement:

Crack Repair Epoxy Injection Adhesive-époxy structurel à faible viscosité pour la restauration du comportement monolithique du béton

Plaques en CFRP précontraintes-plaques en fibre de carbone pultrudée à haute résistance pour le renforcement en flexion