Renforcement de cisaillement des passages supérieurs précontrain

Aperçu du projet

Ce projet de passage supérieur est situé en Espagne. Le pont transporte la circulation locale sur une route à plusieurs voies et se compose de poutres caissons en béton précontraint unicellulaire supportées sur des piliers en béton armé.

Après des années de service, l'évaluation structurale a recensé des déficiences de capacité de cisaillement dans les bandes de poutre-en particulier dans les zones d'extrémité près des appuis où les demandes de cisaillement sont les plus élevées. L'évaluation a été menée selon les lignes directrices ACI 440.2R-17 pour les armatures en PRF collées à l'extérieur.

Analyse des défauts structurels

• Des fissures de cisaillement sont apparues dans la bande de béton de la poutre caissonnée, principalement causées par des charges vives répétées, une perte de précontrainte et un fluage du béton, ce qui entraîne une réserve de cisaillement insuffisante du composant.

• Une altération et une carbonatation localisées ont été observées sur la surface du béton, entraînant une diminution de la résistance de la surface.

• Le pont est situé sous une route, ce qui interdit les fermetures de trafic prolongées; par conséquent, le système de renforcement doit répondre aux exigences d'un faible poids propre, d'un espace de construction limité et d'une perturbation minimale de la circulation.

• Conditions environnementales: Le pont est situé dans un environnement en plein air, nécessitant des matériaux de renforcement avec une excellente résistance aux intempéries pour résister aux cycles de température, au rayonnement ultraviolet et à l'alternance de conditions humides et sèches.

Solution

Un système vertical de renfort de cisaillement d'étrier en forme de U de tissu de fibre de carbone est adopté. Le tissu élevé de fibre de carbone de module est collé aux deux côtés de la bande de la poutre de boîte pour soutenir une partie de la force de cisaillement, pour partager l'effort de cisaillement du béton et des étriers originaux, pour améliorer la capacité portante de cisaillement de la bande, et en même temps pour retenir les fissures existantes et pour empêcher davantage de propagation de fente.

Pourquoi CFRP pour le renforcement de cisaillement de pont?

1.Charge morte ajoutée minimale

Le tissu CFRP ajoute un poids négligeable à la structure-généralement moins de 1% du poids propre du membre. Cela est essentiel pour les structures de pont où l'augmentation de la charge morte réduirait la marge de capacité de charge vive et pourrait déclencher une réévaluation de la sous-structure ou des fondations.

2.Résistance à la corrosion

À la différence de la liaison de plaque d'acier ou de la gainage en acier externe, le CFRP ne se corrode pas. Pour les ponts exposés aux sels de déglaçage ou aux environnements côtiers, c'est un avantage majeur de durabilité et réduit les besoins d'entretien à long terme.

3.Vitesse d'installation avec une perturbation minimale du trafic

CFRP humide lay-up est un processus léger, appliqué à la main qui ne nécessite pas d'équipement de levage lourd. L'installation peut se faire par étapes avec des fermetures partielles de voies, ce qui minimise l'impact sur la circulation routière en contrebas-une considération importante pour les structures de passage supérieur.

4.Conformabilité à la géométrie complexe

Des intérieurs de poutre de boîte, les transitions faisantes le coin, et les épaisseurs variables de Web peuvent tout être adaptés par le tissu de CFRP, qui se conforme aux surfaces irrégulières mieux que les plaques d'acier rigides.

5.Accessibilité dans les espaces confinés

Pour des poutres de boîte avec la marge intérieure limitée et les ouvertures étroites d'accès, des feuilles de tissu de CFRP peuvent être transportées et installées beaucoup plus facilement que des sections en acier lourdes.