ويعد تعزيز أعمدة أرصفة الجسور البلدية وصيانتها، باعتبارها عنصرا بالغ الأهمية في هياكل الجسور، أمرا حيويا لسلامة الجسور ومتانتها. وتطبق حاليا تقنيات بناء مختلفة على تعزيز وصيانة الأرصفة البحرية، وتتكيف كل منها مع سيناريوهات محددة. لذلك، يجب أن تحلل وحدات البناء بدقة هذه التقنيات لاختيار واحدة مناسبة، وضمان فعالية التعزيز والصيانة. تقدم هذه المقالة تقنيات محددة للتقوية والصيانة لتوفير الدعم لتعزيز أعمدة رصيف الجسر. 

1. قسم توسيع طريقة تعزيز 

طريقة تعزيز توسيع القسم هي تقنية شائعة الاستخدام لتعزيز قدرة حمل من خلال توسيع مساحة المقطع العرضي لأعمدة رصيف الجسر الحالية. وينطوي جوهر الرصيف على إضافة قضبان فولاذية تكميلية وصب خرسانة جديدة حول الرصيف، وبالتالي تغيير أبعاد المقاطع العرضية للرصيف لتحسين مقاومته للقص والانحناء. يتم اعتماد هذه الطريقة على نطاق واسع في العديد من مشاريع الجسر البلدية، وخاصة للسيناريوهات التي يتم فيها زيادة متطلبات التحميل أو المكونات الأصلية تالفت. 

عند تطبيق طريقة توسيع الجزء، تختلف وظيفة الخرسانة الجديدة وفقًا لمتطلبات الإجهاد في مناطق الرصيف البحري المختلفة. فعلى سبيل المثال، في مناطق الانضغاط، توفر الخرسانة الجديدة في المقام الأول قوة الربط اللازمة وتحمي القضبان الفولاذية التكميلية ؛ ) في مناطق التوتر، وبالإضافة إلى الآثار الوقائية، فإنه يعزز بشكل كبير الصلابة العامة للرصيف، مما يمكنه من مقاومة الشد الخارجي وضغوط الانحناء. هذه الوظيفة المزدوجة تجعل الطريقة قابلة للتكيف بشكل كبير مع ظروف الإجهاد المعقدة. 

تتضمن عملية إنشاء طريقة تكبير القسم الخطوات التالية: 

-أولا، وضع وتحديد المواقع لضمان توافق موقع وأبعاد المكونات الجديدة مع متطلبات التصميم. 

-بعد ذلك، خشونة سطح الرصيف لتعزيز الروابط بين الخرسانة القديمة والجديدة، مع تنظيف الحطام والشوائب المتبقية. 

--ثم، زرع قضبان فولاذية خارج الرصيف وضمان التوصيلات الآمنة. وعادة ما يتم لحام قضبان الصلب الهيكلية الخارجية باستخدام اللحام المزدوج الجوانب، مع أطوال اللحام تتوافق مع مواصفات التصميم لضمان استقرار الإطار. 

-بعد ذلك، يتم تركيب تشكيلات خارجية وصب الخرسانة. وأثناء عملية الصب، يلزم فرض رقابة صارمة على نسبة خلط الخرسانة وجودة الخلط ؛ وبالنسبة للأرصفة البحرية التي لا يتجاوز ارتفاعها 15 متراً، يتم عادة تحديد عملية الصب لمرة واحدة. لضمان الكثافة الهيكلية، يتم تنفيذ الاهتزاز الطبقات، مع فحوصات شاملة على جودة الاهتزاز لكل طبقة. 

وتوفر طريقة توسيع الجزء مزايا فنية هامة، أبرزها آثار التعزيزات الموثوق بها، التي تحسن إلى حد كبير قدرة الرصيف على حمل الأحمال والصلابة الهيكلية. بالإضافة إلى ذلك، فإن له قابلية تطبيق واسعة، وقادرة على إصلاح العيوب الموجودة ودعم زيادة سعة حمل الجسر. بيد أن له حدودا: فعمليات التشييد المعقدة والمدد الطويلة كثيرا ما تتطلب وقف حركة المرور من أجل السلامة ؛ تزيد العناصر المضافة من الوزن الإجمالي لهيكل الجسر، مما يفرض متطلبات أعلى على أساسه ؛ تؤدي الأقسام الكبيرة إلى تقليص الحيز الواقع تحت الجسر، مما يؤثر على الأداء الوظيفي أو أحوال حركة المرور ؛ )، والوصلة البينية بين الخرسانة القديمة والجديدة نقطة ضعف في المتانة ومقاومة التآكل، مما يتطلب تدابير وقائية إضافية.

2. طريقة تعزيز ألواح الصلب المترابطة 

وتعزز طريقة تعزيز الصفائح الفولاذية الملصقة قدرة تحمل الهيكل عن طريق ربط الصفائح الفولاذية بسطح الرصيف باستخدام مواد لاصقة هيكلية. وتشكل الألواح الفولاذية والرصيف نظامًا متكاملاً لتحمل الأحمال، حيث تتقاسم القوى الخارجية مع تحسين قدرة الرصيف على الانحناء ومقاومة القص بشكل فعال. وهذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لمكونات الخرسانة المسلحة في ظل الانحناء أو مع الأحمال الشاذة الكبيرة. وبنائه البسيط نسبيا وتأثيره الضئيل على الهيكل الأصلي يجعل استخدامه على نطاق واسع في تعزيز رصيف الجسر البلدي. 

وتشمل عملية بناء طريقة الصفائح الفولاذية الملصقة ما يلي: 

-تحديد موقع الألواح الفولاذية وحجمها بدقة وفقا لمتطلبات التصميم، مع ضمان ملامستها الكاملة لسطح الرصيف أثناء البناء. 

--معالجة السطح: إزالة الخمول والخرسانة غير المحكمة وغيرها من الملحقات، ثم ملء الشقوق أو المناطق غير المستوية بملاط راتنجي عالي القوة لإنشاء سطح قاعدة أملس. 

-معالجة الألواح الفولاذية: الصقل لإزالة الصدأ باستخدام المطحنة، يليه مسح الأسيتون أو القطن المنقوع بالشحوم لإزالة الزيوت والشوائب بشكل كامل، وضمان نظافة السطح. 

-التفريغ بعد المعالجة على السطح: استخدام دعامات مؤقتة لتفريغ الأحمال الحية على الرصيف، والحد من تأثير تأخر إجهاد الصفائح الفولاذية وضمان الفعالية الكاملة للصفائح الفولاذية الملصقة. 

· الربط قبل التثبيت والربط الرسمي: ضمان تطابق أبعاد الصفائح الفولاذية مع شكل التصميم وتلائمها بإحكام مع سطح الرصيف. تطبيق مادة لاصقة هيكلية سابقة الخلط بالتساوي على الصفيحة الفولاذية وسطح الرصيف، ثم استخدام معدات ضغط متخصصة لضغط الصفيحة الفولاذية من أجل الربط الأمثل. 

-المعالجة بعد الربط للسماح لللاصقة الهيكلية للوصول إلى الأداء الأمثل. 

وتشمل مزايا طريقة الألواح الفولاذية الملصقة البناء البسيط، والتشغيل المريح، وفترات البناء القصيرة، وعدم حدوث تلف للهيكل الأصلي، والتحسينات المعتدل في صلابة الرصيف بشكل عام. غير أن لها قيوداً: ارتفاع تكاليف المواد للصفائح الفولاذية والمواد اللاصقة الهيكلية ؛ زيادة الوزن الإجمالي للأرصفة البحرية بعد تعزيزها ؛ ضعف مقاومة الصفائح الفولاذية للتآكل والتعب نسبياً، مما يتطلب حماية إضافية في البيئات الرطبة أو البيئات المسببة للتآكل الكيميائي ؛ انخفاض مقاومة الألواح الفولاذية للحريق، مما قد يعرض السلامة الهيكلية للخطر في ظل درجات الحرارة المرتفعة ؛ ) والفعالية المحدودة في تحسين قدرة الحمل القصوى بسبب قيود أداء مواد الربط. 

3. Bonded Carbon Fiber Sheet Reinforced. 

تستخدم طريقة تعزيز ألواح ألياف الكربون المرتبطة مواد مركبة عالية الأداء لتعزيز قدرة حمل رصيف الجسر. مبدأ بنائه مشابه لطريقة ألواح الصلب المربوطة، ولكن مواد ألياف الكربون تقدم مزايا كبيرة مثل الوزن الخفيف، والقوة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة التعب القوية. ومن خلال ربط صفائح ألياف الكربون بسطح الرصيف، تحسن هذه الطريقة بشكل فعال من أداء تشوه الخرسانة وتعزز الركيزة#39 ؛ المقاومة الزلزالية، مما يجعلها خيارا رئيسيا في مشاريع تقوية الجسور الزلزالية. 

وتشمل عملية بناء تعزيز صفيحة ألياف الكربون ما يلي: 

-تحديد وتحديد المنطقة الرابطة لصفائح ألياف الكربون. 

-معالجة السطح: تنظيف الخرسانة الرخوة والخرسانة الرخوة والملوثات من سطح الخرسانة، ثم إصلاح الشقوق بملاط راتنجي لتحقيق نهاية ناعمة. يتم مسح السطح المعالج بعامل تنظيف لضمان وجود رابطة محكمة بين صفيحة ألياف الكربون والركيزة. 

-استخدام مواد لاصقة هيكلية متخصصة لتثبيت طبقة ألياف الكربون على سطح الرصيف، ثم الضغط بشكل منتظم لإزالة فقاعات الهواء أو الفجوات أثناء الربط. 

-المعالجة للسماح لللاصقة الهيكلية بالوصول إلى قوة التصميم الكاملة، وضمان فعالية الترابط والأداء المادي. 

وبالمقارنة مع الطرق التقليدية، توفر ألواح ألياف الكربون المرتبطة كفاءة بناء عالية وتشغيل بسيط، مما يحسن من قدرة حمل ومرونة دون زيادة وزن الرصيف بشكل كبير. ومع ذلك، فإنه ينطوي على قيود: فمرونة صفائح ألياف الكربون تحد من فعاليتها في تعزيز صلابة الأرصفة، مما يجعلها غير مناسبة للبنى التي تتطلب درجة عالية من الصلابة ؛ أن ينخفض أداؤها بدرجة كبيرة عندما تكون قوة الخرسانة منخفضة أو عندما تتصدع ؛ يهدد ضعف مقاومة مواد ألياف الكربون للحريق السلامة الهيكلية في ظل درجات الحرارة العالية ؛ )، وتتأثر جودة البناء بسهولة بالعوامل البيئية في الموقع مثل الرطوبة ودرجة الحرارة ودقة معالجة الركازة، مما يتطلب إدارة تشييد أكثر صرامة. 

4. طريقة التعزيز المسبق الخارجي 

تعمل طريقة التعزيز الخارجية المسبقة على تحسين الأداء الهيكلي من خلال تركيب المكونات المضغوطة مسبقًا خارج أرصفة الجسر. وينطوي مبدؤه الأساسي على وضع دعامات فولاذية خارجية مضبوطة مسبقًا أو قضبان ربط حول الرصيف وتطبيق الضغط المسبق من خلال الشد، وبالتالي تحسين قدرة الرصيف على تحمل الأحمال والصلابة مع موازنة القوى الداخلية جزئيًا عن الأحمال النافقة. وتستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في تعزيز الجسور طويلة المدى وكبير الحجم ولكنها غير مناسبة للهياكل ذات الانكماش الخرساني الكبير أو التعرض على المدى الطويل لدرجات حرارة عالية، حيث أن المتانة والأداء المادي يتدهور في مثل هذه الظروف. 

وتشمل عملية بناء الإجهاد المسبق الخارجي مرحلتي الإعداد والتحكم في التوتر: 

· في مرحلة التحضير، يتم اختيار خيوط الصلب المجهدة سلفاً التي تستوفي المعايير وفقاً لمتطلبات التصميم، وتتم معالجتها بالطول المطلوب، وتُربط بخيط لضمان التركيب الدقيق للمكونات المجهدة سلفاً. يجب تضمين أشرطة الصلب بدقة لتجنب التأثير على تطبيق ما قبل الضغط اللاحق. 

-تجرى مرحلة ضبط التوتر عادة عندما تصل قوة الخرسانة إلى أكثر من 95 ٪ من قيمة التصميم ويتجاوز العمر 7 أيام. يتبع التوتر مبدأ التحكم المتدرج: بدءًا من الصفر، يزداد التوتر تدريجيًا إلى 10%، 20%، 50%، وأخيرًا 100% من إجهاد التحكم في التصميم. وبعد بلوغ الشد الكامل، يتم الحفاظ على الضغط لمدة دقيقتين لتثبيت النظام، ويتم تثبيت الضغط المسبق باستخدام أجهزة الإرساء لضمان التوزيع الموحد في هيكل الرصيف بما يلبي توقعات التصميم.  

وتعمل الطريقة الخارجية المسبقة على تحسين قدرة الرصيف على تحمل الأحمال وصلابته إلى حد كبير، بينما تتحكم بفعالية في تمدد شقوق الجسر العمودية. وعلاوة على ذلك، فإن طبيعتها الخارجية تتجنب الأضرار الداخلية للهيكل الأصلي وتمنع تدهور الأداء على المدى الطويل بسبب التعب. ومع ذلك، فإن تقنيات البناء المعقدة تتطلب أفرقة تقنية متمرسة وإدارة صارمة في الموقع، مع تأثير كبير من بيئات البناء وهياكل الجسور الأصلية ؛ تعتبر نهايات الرسو نقاط ضعف حرجة في النظام، تتطلب اهتماما خاصا بنوعية التصميم والبناء ؛ ويؤدي ارتفاع تكاليف المواد والمعدات، مقترنا بطول فترات البناء، إلى انخفاض نسبي في الكفاءة الاقتصادية ؛ )، وتفتقر المكونات المجهدة مسبقا إلى الحماية في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، مما يؤدي إلى تدهور سريع في الأداء وانخفاض في عمر الخدمة.  

خاتمة 

ولا بد من تعزيز أعمدة أرصفة الجسور البلدية وصيانتها لصيانتها. من خلال تحليل الظروف المطبقة، ومزايا، وعيوب طريقة توسيع المقطع، وطريقة الألواح الفولاذية المربوطة، وطريقة الألواح المصنوعة من ألياف الكربون، والطريقة الخارجية للضغط المسبق، يمكن توفير تقنيات البناء المستهدفة لركائز الجسر في ظل ظروف مختلفة، وبالتالي تعزيز قدرتها على حمل. وينبغي لوحدات التشييد في المستقبل أن تواصل البحث في تقنيات التشييد، وأن تركز على تحسين قابلية أساليب التعزيز للتكيف مع ظروف الأرصفة، وأن تزيد إلى أقصى حد من جودة التعزيز لضمان التشغيل الآمن للجسور في الأجل الطويل.