ارزیابی و بهسازی سازه ای عرشه پل های بتنی درجا – مطالعه موردی پل صلوات آباد بیجار
پذیرفته شده برای پوستر XML
نویسندگان
گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سنندج، سنندج، ایران
چکیده
مقاله حاضر به ارزیابی کیفی و کمی و نیز بررسی و ارائه راهکارهای بهسازی و تقویت سازه عرشه پل صلوات آباد بیجار می پردازد. این پل بتنی درجا با 5 دهانه 20 متری در مسیر شهرستان بیجار به تکاب واقع در استان کردستان در سال 1357 ساخته شده و تاکنون مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر پل حین عبور بارهای ترافیکی کامیون لرزش محسوس دارد. به علاوه، ترک خوردگی های شدیدی در تیرهای عرشه در تمامی دهانه وجود داشته و ارزیابی های چشمی حاکی از زوال شدید مقاطع عرشه است. ارزیابی ها نشان می دهد که زوال بتن عموماً ناشی از حمله کلریدها (به مقدار زیاد)، واکنش های کربناسیون، فشار انبساطی ناشی از فرایند زنگ زدگی میلگردها و آثار ذوب و یخ متوالی طی سالیان گذشته است. به دلیل نبود اطلاعات مدون از سازه پل، یک برنامه جامع شناسایی کیفی و کمی با هماهنگی کارفرما (اداره کل راه و شهرسازی) تدوین و به اجرا گذاشته شد. تمامی اطلاعات مورد نیاز در ارزیابی سازه ای پل در برنامه شناسایی از طریق آزمایش های مخرب و غیرمخرب استخراج شده اند. ارزیابی کمی نشان می دهد تحت اثر بارگذاری کامیون استاندارد ایران، ضعف جدی در مقاومت برشی و خمشی تیرهای نگهدارنده عرشه و نیز در مقاومت خمشی دال میانی عرشه وجود دارد. براساس نتایج آزمایش ها و تحلیل آماری آن ها، مدل سازی عددی و محاسبات دستی میزان ضعف دال و تیرهای عرشه تعیین شده و راهکاری بهسازی سیستم عرشه شامل غلاف بتنی، غلاف فولادی، لایه های کامپوزیتی FRP و نصب پایه میانی به تفکیک مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه ملاحظات فنی، اجرایی و اقتصادی، ترمیم بتن های زوال یافته با استفاده از مصالح ترمیمی پایه سیمانی، رفع زنگ زدگی میلگردهای دارای خوردگی، افزایش باربری خمشی و برشی تیرهای عرشه و نیز افزایش باربری خمشی دال عرشه با استفاده از ترکیب روش های غلاف بتنی (با بتن خودتراکم-SCC) و لایه های کامپوزیتی FRP (به صورت محدود) به عنوان راهکار بهینه طرح تقویت عرشه پیشنهاد گردید. برای کاهش ارتعاشات پل، راهکارهای دیگری علاوه بر تقویت های موضعی اشاره شده در فوق -از جمله تعبیه پایه های جدید میانی و کاهش طول دهانه ها- پیشنهاد شده است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Structural Evaluation and Retrofit of In-situ Reinforced Concrete Bridge Decks - The Case Study of Salavat-Abad Bijar Bridge
Authors
Salar Manie
Abstract
The present paper deals with the qualitative and quantitative structural evaluation and retrofitting of a Reinforced concrete (RC) in-situ bridge deck located in Salavat-Abad Bijar, west of Iran. The bridge has 5 simply-supported spans with two RC girders and a 20-cm solid topping slab in each span. Each span is 20 meters long with the overall width of 8.4 meters. The bridge was constructed over the Ghezel-ozan river in 1979. At present, the bridge shows a high degree of material deterioration with significant structural cracks in the deck beams as well as severe vibration at the times of trucks traffic passing. Visual evaluation suggests that chloride attacks, carbonation reactions, expansion pressure due to rebar steel corrosion and freezing-thawing effects are responsible to the undesirable current condition of the bridge deck. As no documented information regarding the design, construction and maintenance of the bridge are available, a complete reconnaissance program implemented to extract the geometrical as well as material properties of the bridge deck components. Such program includes destructive and non-destructive testing methods. Results of finite element analysis based on the extracted geometrical and mechanical properties of the bridge show significant structural deficiencies in terms of strength and stiffness under the Iranian standard bridge design loads, necessitating urgent retrofitting. Considering technical and economic factors, various retrofitting alternatives have been suggested. Evaluation of those alternative reveals that implementing concrete repair methods using cement-based repair materials along with removing corrosion scales on the rebars and subsequent strengthening with RC jacketing (using self-compacting concrete-SCC) and FRP composite would be the most suitable retrofitting techniques for this bridges. Vibrations would be reduced using new intermediate piers which increases the stiffness and thus the vibration frequency of the bridge decks.
Keywords
strengthening, retrofitting, bridge deck, RC jacketing, Fiber Reinforced Composites (FRP)