خلال عملية ما بعد التوتر من العوارض صندوقية الإجهاد المبسطة المدعومة، تحدث تشققات في كثير من الأحيان في مناطق الإرساء ونهايات الحزم. عندما يتجاوز ضغط الشد الواقع على الخرسانة في منطقة الإرساء في نهاية العارضة الصنعية المضغوطة قوة الشد القصوى للخرسانة، تظهر شقوق معينية مركزة محلية ذات عرض متفاوت في نهايات الشعاع. ولا تؤثر هذه الشقوق الناجمة عن التوتر على مظهر العارضة فحسب، بل تشكل أيضا مخاطر محتملة تتعلق بالسلامة وجودة العارضة، وتضعف بشكل مباشر متانة الهيكل الرئيسي للعارضة. وفي الحالات الشديدة، قد تؤدي حتى إلى التخلص من العارضة الصندوقية.

ولذلك، فإن اعتماد التدابير الوقائية والمكافحة اللازمة لتجنب حدوث التشققات الناجمة عن التوتر له أهمية كبيرة لضمان جودة العارضات الصنعية المشددة مسبقا. تقدم هذه المقالة أسباب وإجراءات علاج الشقوق الناجمة عن التوتر في نهايات الشعاع من العوارض صندوقية بسيطة الدعم.

1. تحليل الأسباب

1-1 ترتيبات التعزيز غير السليمة

لمقاومة الضغط المحلي الناجم عن الشد، يتم عادة ترتيب 3 إلى 4 طبقات من شبكة التباي المضادة للتشقق في النهايات الشعرية من العارضات صندوقية الإجهاد المسبق. ومع ذلك، نظرًا لضيق المساحة وتداخل لوحات محمل المرساة والتعزيزات الحلزونية، فإن تركيب التعزيزات غير دقيق وفشل في تلبية متطلبات التصميم. وفي الوقت نفسه، يتم تصميم ثقوب الشد بشكل عام كخرسانة عادية دون تعزيز مضاد للشقوق، مما يقلل من مقاومة الانضغاط من الخرسانة تحت المراسي.

1-2 عدم كفاية الاهتزاز الخرساني

بالإضافة إلى التعزيز الهيكلي لجسم العارضة، تتم إضافة التعزيز المضاد للتشقق تحت المثبتات وتعزيز تحديد موضع الأنابيب المموجة في نهايات العارضة من العارضات الصدرية المجهدة مسبقًا، مما يؤدي إلى التعزيز المكثف الذي يعيق الاهتزاز الخرساني. وفي الوقت نفسه، يمنع انسداد لوحات محمل المرساة، والتعزيزات الحلزونية والأنابيب المموجة أيضًا من إدخال الاهتزازات، مما يؤدي إلى قرص العسل والفجوات في الخرسانة في نهايات الشد، والتي تسبب بالتالي التشققات الناجمة عن التوتر.

1-3 عدم كفاية التحكم في معالجة الخرسانة

إزالة مبكرة من العوارض صندوقية سوف تسبب فقدان المياه على سطح الخرسانة وتوليد الشقوق. يؤدي تأخر المعالجة أو عدم كفايتها أو عدم قياسها عن طريق رش المياه والتغطية إلى تبخر غير متساو للرطوبة بين الأجزاء الداخلية والخارجية للخرسانة، مما يقلل من ضغط الخرسانة قبل انكماشها ويتسبب في شقوق تجفيف الانكماش. وفي الوقت نفسه، فإنه سيؤثر أيضا على تطوير قوة الخرسانة.

1-4 ضعف السيطرة على التوتر قبل الإجهاد

أثناء تركيب أنظمة ما قبل الضغط، لا تكون قنوات ما قبل الضغط متعامدة على لوحات محمل المرساة. أثناء الشد، تكون الخطوط المركزية لأجهزة الإرساء، والأوتار والرافعات مسبقة الضغط غير متحدة المركز، مما يؤدي إلى إجهاد شداد متفاوت، وضغط غير متمركز على الخرسانة تحت المثبت في نهايات الشد وتشرذم الخرسانة اللاحقة. لا يمكن القيام بالتوتر إلا إذا كانت قوة الخرسانة ومعامل المرونة وعمر عارضة الصندوق تفي بمتطلبات التصميم ؛ خلاف ذلك، سيحدث تشقق الخرسانة أيضا.

1.5 ضغط أطراف الشعاع الناجم عن التوتر الناجم عن ارتفاع كامبر صندوق Girders.

يؤدي الشد المسبق للضغط إلى انحناء جسم العارضة لأعلى، والذي يؤدي بدوره إلى الضغط على كلا طرفي العارضة. عندما يتجاوز ضغط الشد على نهايات الشعاع قوة الشد القصوى للخرسانة، سوف يتشقق جسم العارضة. لتجنب الإفراط في الكامبر العلوي من العارضة صندوقية، والتي قد تسبب انحراف مفرط بعد بناء العارضة وتؤثر على أداء الضغط لجسم العارضة، يتم عادة ضبط الكامبر العكسي على سطح مسبق الصب لضمان أن محاذاة الجسر تلبي متطلبات التصميم بعد البناء.

1.6 الابتعاد من كتل الوتد في أسفل Girder

عادة ما يتم ترتيب كتل الأسفين من جسم العارضة في كلا طرفي العارضة لضبط المنحدرات الطولية والمستعرضة للعارضة، وضمان اتصال وثيق أفقيا بين العارضة والمحامل، وتحقيق توزيع إجهاد موحد. بعد الكامبر العلوي للعارض الناجم عن الشد، سيولد قيد كتل الإسفين في الجزء السفلي من العارض قوة احتكاك مستعرضة، مما يؤدي إلى البذر في نهايات الشعاع. عندما يكون الضغط عاليًا جدًا ويتجاوز قوة الشد القصوى للخرسانة، ستنهار نهايات الشعاع.

2. تدابير المراقبة الوقائية

2-1 التدابير الوقائية للتصدع في تشييد التعزيزات

(1) يجب ربط التعزيزات الحلزونية لأجهزة التثبيت بإحكام وتثبيتها في لوحات حمل المرساة لتحقيق تأثير امتصاص الصدمات في التعزيزات الحلزونية ومنع تشقق العوارض.

(2) إطالة التعزيزات الأفقية الطولية في ثقوب الشد بحيث لا تزيد المسافة من الأطراف الممتدة إلى النهاية عن 3 سم، وإضافة تعزيزات على شكل حرف U لتشكيل شبكة تقوية مضادة للتشقق.

(3) الاستعاضة عن شبكة التعزيز الجيدة الشكل تحت المثبتات بشبكة تعزيز على شكل حرف U لتيسير تركيب التعزيزات وفقا لرسومات التصميم. تأكد من أن المسافة بين شبكة التعزيز 10 سم والمسافة من أجهزة التثبيت لا تزيد عن 8 سم، كما هو مبين في الشكل 1.

الشكل 1: رسم تخطيطي لترتيب شبكة التعزيز تحت المرساة الطرفية المستمرة لسطح الجسر

2-2 التدابير الوقائية للتصدع في الاهتزاز الخرساني

تركيب هزازات خارجية على شباك العارضة الصندوق لتعزيز اهتزاز الخرسانة في نهايات الشعاع. قم بحجز مواقع الاهتزاز عند تركيب أنابيب ما قبل الضغط اثناء سكب العارضة الصندوقية، عيِّن شخصا خاصا ليهتز الخرسانة المسلحة خلف المثبتات بواسطة هزاز من نوع ٣٠. التحكم بدقة في وقت الاهتزاز لتجنب الاهتزاز غير الكافي أو الاهتزاز المفقود أو الاهتزاز الزائد، وذلك لضمان الاهتزاز الكثيف ونزف معجون الأسمنت على السطح الخرساني.

2-3 التدابير الوقائية للتصدع في المعالجة الخرسانية

(1) خلال البناء في فصل الشتاء، يمكن إزالة التشكل فقط عند استيفاء ثلاثة شروط: تبرد درجة حرارة سطح الخرسانة إلى أقل من 5 درجات مئوية، والفرق في درجة الحرارة بين الأجزاء الداخلية والخارجية من الخرسانة أقل من 20 درجة مئوية، وتصل العينات الخرسانية المعالجة تحت نفس الشروط إلى القوة الحرجة ضد التجمد.

(2) متأثرين بارتفاع درجات الحرارة في الصيف، ولتجنب تجفيف التشققات الناتجة عن فقدان المياه على سطح الخرسانة بسبب إزالة التشكيل قبل أوانه، قم بالمعالجة عن طريق رش الماء بالشكل المثبت ليوم واحد قبل إزالة التشكيل.

(3) لا يمكن إزالة الشكل الجانبي للعارضة الخرسانية إلا عندما تصل قوة الخرسانة إلى ما لا يقل عن 2.5 ميجا باسكال، دون تشقق الحواف وتلف الزاوية، ويتم ضمان جودة مظهر الخرسانة.

(4) بعد إزالة الشكل الجانبي، بدء تشغيل نظام الرش الآلي في ساحة العوارض في الوقت المناسب لإجراء الرش على جسم العوارض. لا تقل فترة المعالجة عن 7 أيام لضمان فعالية المعالجة. التركيز على تقوية الرش وتغطية المعالجة بالجيومنسوجات عند أطراف العارضة لزيادة قوة الخرسانة إلى أقصى حد عند أطراف الشد.

2-4 التدابير الوقائية للتصدع في التوتر قبل الإجهاد

(1) أطراف التعزيزات الجيدة الشكل التي صممت في الرسومات معرضة للتلف في الأنابيب المموجة وتتداخل مع التعزيزات الرئيسية، مما يجعل التركيب صعبا. من المستحسن استبدال التعزيزات جيدة الشكل بتعزيزات على شكل حرف U. في هذه الأثناء، لحام تعزيزات تحديد المواقع بقوة إلى التعزيزات الرئيسية من العارضة صندوق، وكثافة تعزيزات تحديد المواقع في المواضع الرئيسية مثل نقاط البداية والنهاية من الانحناءات الأفقية والرأسية من خيوط الصلب لضمان الوضع الدقيق لقناة ما قبل الضغط، وتجنب نزوح القناة التي تؤثر على محاذاة الأوتار قبل الضغط وتتسبب في فقدان ما قبل الضغط.

(٢) قم بملء الوصلات بين الأنابيب المموجة والفم الجرس للصفائح التي تحمل المرساة بمادة رغوية. استخدم أنابيب مموجة بحجم واحد أكبر كأكمام لتوصيل وصلات الأنابيب المموجة، ولفها بإحكام بشريط لاصق واسع لمنع تسرب الجص أثناء الصب الخرساني وتجنب انسداد القناة. وفي الوقت نفسه، قم بتكثيف تعزيزات وضع الأنابيب المموجة لضمان أن أنابيب ما قبل الضغط متعامدة على لوحات محمل المرساة، وذلك لتحقيق ضغط موحد على الأوتار مسبقة الضغط أثناء الشد.

(3) أدخل أنابيب التبطين في الأنابيب المموجة قبل صب الخرسانة. وتكون لأنابيب البطانة درجة معينة من الصلابة والقدرة على الثني. أثناء الصب الخرساني، حرك أنابيب التبطانة إلى الخلف وإلى الأمام لمنع تسرب الجص وانغلاق الأنابيب المموجة وتحسين سلاسة منحنيات الأنابيب المموجة.

(٤) بعد سكب الخرسانة العارضة الصندوقية، نظّف قنوات ما قبل الضغط في الوقت المناسب لضمان عدم انسداد القنوات. قم بترقيم الأوتار قبل الخيط لمنع تشابك وتفكك الأوتار الفردية. أثناء التركيب، تحقق مما إذا كانت مثبتات الأدوات ومثبتات العمل متوافقة تمامًا مع العدد المصمم من الثقوب والمواصفات، وتأكد من أن لوحات محمل المرساة ومثبتات العمل يمكن ربطها عن كثب، وأن الأسطح العلوية لأجزاء التثبيت تتساقط بعد التثبيت. أثناء الشد، تأكد من تركيز المقابس، والأوتار مسبقة الضغط، وأجهزة التثبيت لمنع الانضغاط الشاذ.

(٥) استخدام عينات الخرسانة الموضعية المعالجة في نفس الظروف لاختبار قوة الخرسانة قبل الشد. يمكن تنفيذ التوتير فقط عند استيفاء ثلاثة شروط: كل من قوة الخرسانة ومعامل المرونة تصل إلى أكثر من 90 ٪ من القيم المصممة، وعمر الخرسانة لا يقل عن 7 أيام. التركيز على إجراء اختبارات الارتداد على قوة الخرسانة في مواضع الشد من نهايات الشعاع لضمان أن قوة الخرسانة تلبي متطلبات الشد المسبق للضغط.

(6) قبل الشد، تحقق مما إذا كانت قطع التثبيت في مثبتات الأدوات ومثبتات العمل تثبّت الأوتار المشدودة مسبقًا بإحكام لتجنب الانزلاق. استخدام قطع المشبك على المدى الطويل سيؤدي إلى تقليل الصلابة، مما يجعلها غير قادرة على مشبك الأوتار مسبقة الضغط بعد الشد، والتي سوف تسبب أيضا الانزلاق. تحقق مما إذا كانت هناك شقوق في الخرسانة على جانب المثبتات العاملة ؛ إذا لزم الأمر، اتخاذ تدابير الحشو لضمان كثافة الخرسانة وتجنب تكسرها الناجم عن الانضغاط الشاذ أثناء الشد. تحقق مما إذا كانت هناك فتحات هوائية وفتحات رملية على لوحات محمل المرساة وتحقق من مطابقة نماذج المثبتات العاملة وألواح محمل المرساة واستبدلها إذا لزم الأمر. (7) أثناء عملية الشد، ضمان الشد المتزامن والمتناسق وخطوة بخطوة والمتماثل للأوتار المشددة مسبقًا في طرفي العارضة الصنعية، وضمان وقت الإمساك الفعال لقوة الشد لتجنب تشقق الخرسانة بسبب الإجهاد غير المتساوي أثناء الشد. (٨) في عملية التوتر، السيطرة الصارمة على قوة التوتر وقيمة الاستطالة بمؤشِّرات مزدوجة. ولا تقل قوة الشد عن قوة الشد المصممة، ولا تتجاوز قيمة الاستطالة ±6 في المائة من قيمة الاستطالة المصممة. خلال الشد خطوة بخطوة، سجل استطالة الأوتار مسبقة الإجهاد في الوقت المناسب وقارنها مع الاستطالة النظرية المصممة. وإذا تغيَّر الاستطالة تغييرا كبيرا، فأجروا التعديلات على الفور.

2-5 التدابير الوقائية للتصدع الناجم عن التوتر الصاعد لكاميرات الصندوقين

عند وضع الكامبر العكسي على سطح تصنيع العارض، يرجى الرجوع إلى معلمات الكامبر العكسي في الرسومات، وجعل الاتجاه الطولي للسطح في منحنى دائري أملس أو قطع مكافئ تربيعي. تحكم بدقة في محاذاة السرير من خلال مثبتات قابلة للتعديل أو اسطوانات رمل. وأخيرا، بعد التركيب والتشكيل العام للسطح، قم بإجراء ضبط دقيق لمستوى الدقة لضمان الحجز الدقيق للقيمة العكسية للكامبر للسطح، وذلك لتقليل الكامبر العلوي للعارضة الصنعية.

2-6 تدابير الوقاية من التصدع الناجم عن الابتعاد من كتل الإسفين في قاع الجرف

تصنع قوالب الأخدود المخصصة للكتل الإسفينية في أسفل العارضة من الفولاذ غير القابل للصدأ مع منحدر طولي قدره 135 درجة على طول الجسر. قبل ربط تعزيز العارضة الصنعية، ضع شحم السيليكون على القوالب ثم ضع شرائط مطاطية لتقليل قوة الاحتكاك المستعرضة بين كتل الإسفين في أسفل العارضة والعارضة الصنعية، وتجنب تركيز الضغط في أطراف العارضة الناتجة عن الشد، وبالتالي الحد من تقييد كتل الإسفين على الكامبر إلى أعلى تشوه جسم العارضة ومنع الشقوق الناجمة عن الشد في أطراف العارضة. نظرًا لاختلاف أطوال العوارض الصنعية، ستتغير مواقع كتل الإسفين. عند ترتيب كتل الإسفين، اضبط حجم كتل الإسفين أو قم بزيادة/تقليل طول السطح لضمان التلامس الدقيق والقريب بين كتل الإسفين والمحامل لضمان الشمول.

خاتمة

إن تشكيل الشقوق الناتجة عن التوتر في العارضات الصنعية المضغوطة مسبقًا والمدعومة بشكل بسيط هي عملية معقدة ناتجة عن عوامل متعددة. لن تؤدي المعالجة غير الصحيحة للشقوق في العوارض الصنعية إلى زيادة تكلفة معالجة العيوب فحسب، بل ستؤثر أيضًا على تقدم التصنيع المسبق للعوارض الصنعية. في الحالات الشديدة، فإنه سيهدد الناس بشكل مباشر#39 ؛ حياة وسلامة الممتلكات. ونظرا للعواقب الوخيمة الناجمة عن مخاطر الجودة الناجمة عن تشقق العارضات الصنقية، يجب أن يركز البناء على طريقة الوقاية أولا، ومراقبة العمليات والتخلص الشامل. وباعتماد التدابير الوقائية وتدابير التحكم في التشققات الناجمة عن الشد في العوارض الصنعية المضغوطة مسبقا والمدعومة بشكل مبسَّط، يتم على نحو فعال حل مشكلة الجودة المتمثلة في التشققات الناجمة عن الشد في أطراف العوارض الصنعية، مما يحقق نتائج جيدة للتطبيق.