روش های مقاوم سازی پل

پل ها از عناصر حیاتی و مهم شهرها هستند و از طرفی بیش از سایر سازه ها در معرض خطر آسیب اند. مثلا عوامل جوی عمده ترین دلیلی است که باعث تخریب و فرسوده شدن پل ها می شود. همچنین رفت و آمدهای ماشین آلات سنگین و خودروها به صورت مداوم معمولا باعث آسیب رسیدن به این سازه ها می شود. به همین دلیل مقاوم سازی پل ها باید در نظر گرفته شود. مقاوم سازی پل ها روش های مختلفی دارد که در این مقاله به بیان آن ها خواهیم پرداخت.

روش های مقاوم سازی پل ها

برای مقاوم سازی پل های شهری روش های گوناگونی توصیه می شود. هر کدام از این روش ها مزایا و معایبی دارند که در ادامه به بررسی آن ها خواهیم پرداخت. به طور کلی روش های مقاوم سازی پل به گونه های مختلفی مثل مقاوم سازی با ژاکت بتنی، با FRP، به وسیله جداگرهای لرزه ای، با جداگرهای اصطکاکی و به وسیله میراگر انجام می شود. در ادامه به بیان همه این روش ها پرداخته ایم.

مقاوم سازی پل با ژاکت بتنی

استفاده از ژاکت بتنی یکی از روش های معمول در مقاوم سازی پل هاست. ژاکت بتنی در واقع نوعی روکش است که از میلگردهای فولادی و ماده بتن ساخته می شود. این ژاکت ها در شبکه ای آرماتوربندی شده از میلگردها ساخته و بتن ریزی می شوند.

همگن و همجنس بودن ژاکت بتنی با اجزای سازه و عدم نیاز به اجزای کاورهای ضد حریق به عنوان پوشش ژاکت بتنی از مهمترین مزایای این روش در مقاوم سازی پل است و البته دشوار بودن ساخت این سازه ها بزرگترین عیب آن ها برای مقاوم سازی پل هاست.

مقاوم سازی پل با FRP

اما روش معمول تر برای مقاوم سازی پل استفاده از FRP است. این روش مدرن تر از سایر روش هاست و امروزه به دلیل سهولت و سریع بودن آن بیشتر از سایر روش ها کاربرد دارد. همچنین از این روش می توان در مواردی که احتمال افزایش ابعاد سازه وجود دارد یا پل زیر سطح آب قرار می گیرد به بهترین نحو استفاده کرد.

در مقاوم سازی با FRP ابتدا قسمت های بالایی و پایینی که به آن در اصطلاح پلاستیک گفته می شود از الیاف FRP محصور شده و نیروی محوری پل تقویت می شود. با استفاده از این روش نیروی محور پل افزایش پیدا کرده و همچنین شکل پذیری آن ساده تر و بیشتر می شود. همچنین این روش از گسیختگی و کمانش میلگردهای طولی پیشگیری می کند.

مزایای استفاده از الیاف FRP برای مقاوم سازی پل بسیار زیاد است. برای مثال استفاده از این الیاف سرعت ساخت شما را بالا برده و کار شما را ساده تر می کند. همچنین این الیاف بسیار مقاومند و به سادگی دچار خوردگی یا تخریب بر اثر عوامل محیطی نخواهند شد.

مقاوم سازی پل با جداگرهای لرزه ای

یکی دیگر از روش های مقاوم سازی پل استفاده از جداگرهای لرزه ای است. در این روش از انتقال حرکات شدید زمین مثل زلزله به پل جلوگیری می شود. جداگرهایی که در مقاوم سازی پل استفاده می شوند معمولا به دو صورت الاستومتریک یا لاستیکی و اصطکاکی مورد استفاده قرار می گیرند.

در مقاوم سازی پل ها با توجه به اینکه نیروی اینرسی زیادی روی سازه وجود دارد و همچنین راحتی اجرا در محل قرار گیری معمولا جداگرهای لرزه ای را در بین، روی و زیر سازه قرار می گیرند. این امر باعث می شود تا مثلا در هنگام زلزله میزان دوره ارتعاش آزاد پل بیشتر شود و در این زمان نیروهای مخرب نتوانند آسیب جدی به پل وارد کنند.

جداگرهای پلاستیکی که به عنوان جداگرهای لرزه ای در پل ها استفاده می شوند از جنس پلاستیک های مصنوعی یا پلاستیک های طبیعی هستند.

جداگرهای پلاستیکی از طریق افزایش پریود سازه سبب کاهش نیروی لرزه ای می شوند. این جداگرها باید بتوانند 3 برابر ضخامت خود را در جابجایی جانبی تحمل کنند و در جای خود مستحکم بمانند.

مقاوم سازی پل ها با جداگرهای اصطکاکی

همانطور که گفتیم نوع دیگر جداگرهای لرزه ای جداگرهای اصطکاکی بودند. این روش از روش های متداول و قدیمی بهسازی و مقاوم سازی پل هاست. در این روش جداگرها با ایجاد لغزش به هنگام وقوع زلزله باعث پایداری پل ها خواهند شد و اجازه نمی دهند نیروهای مخرب باعث تخریب پل شوند. ساز و کار استفاده و نصب این جداگرها همانند جداگرهای لرزشی است.

مقاوم سازی پل با میراگر

میراگرها هم می توانند مقاومت پل ها را در برابر لرزش و تکان های شدید بیشتر کنند. میراگرها در واقع سیستم های مهاربند لرزه ای هستند که در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله وارد عمل می شوند. جالب است بدانید که مصالح فقط قادرند 5 درصد میزان میرایی بحرانی سازه را ایجاد کنند.

اما استفاده از میراگر لرزه ای می تواند به شما تضمین کند که میرایی سازه تا بیش از 50 درصد افزایش پیدا کند. برهمین اساس میراگرها می توانند بهترین انتخاب برای نجات پل از آسیب های زلزله ها باشند.

مقاوم سازی پایه پل

روش معمول دیگر برای بالا بردن مقاومت پل، مقاوم سازی پایه پل است. پایه پل ها معمولا بتنی است که پل را به زمین متصل می کنند. از طرفی پایه پل ها معمولا در بسیاری از نقاط در معرض خطرند. مثلا در بسیاری از موارد پایه پل درون آب قرار دارد و به همین دلیل ممکن است در خطر خوردگی، زنگ زدگی یا هر مورد دیگری باشد که عمر سازه را کاهش بدهد.

از آنجایی که مقاوم سازی در آب کار پیچیده و دقیقی است، مقاوم سازی پایه پل عملیاتی بسیار حساس و تخصصی است. برای این کار معمولا از کامپوزیت های FRP استفاده می شود. همچنین با اجرای FRP به صورت دور پیچ یا سرتاسری می توان شکل پذیری و مقاومت خمشی پل ها را به مقدار زیادی افزایش داد.

با استفاده از این روش مقاومت برشی پل بیشتر می شود. در این روش باید الیاف FRP را در جهت افقی و در سرتاسر ستون اجرا کرد. البته الیاف FRPرا می توان در جهت عمود بر ترک در بتن های پایه پل هم اجرا کرد.

اما در این حالت اگر جهت بارگذاری تغییر کند جهت ترک ها هم تغییر می کند. در صورتی که در اجرای افقی شاهد چنین اتفاقی نخواهیم بود. به همین دلیل کارشناسان و متخصصان توصیه می کنند برای مقاوم سازی پایه و ستون پل ها از روش دورپیچ استفاده شود که در واقع همان روش افقی است.

مقاوم سازی پل های بتنی

مقاوم سازی پل های بتنی هم راهکارهای خاص خودش را دارد. با توجه به اینکه پل های بسیاری در شهرها و جاده های کشور وجود دارند که از پل های بتنی هستند، مقاوم سازی آن ها و دانستن روش های مقاوم سازی آن ها اهمیت بسیاری پیدا می کند. این پل ها معمولا در برابر عوامل جوی و محیطی بیش از سایر انواع پل ها آسیب پذیرند. به همین دلیل برای کاهش ظرفیت باربری مفید این سازه ها باید اقدامات مختلفی انجام شود.

یکی از معمول ترین روش های مقاوم سازی پل های بتنی استفاده از FRP است. همانطور که توضیح دادیم با استفاده از این الیاف می توان به راحتی پل های بتنی را از خطر تخریب نجات داد. همچنین استفاده از این الیاف به شما کمک می کند تا قسمت های پایه این پل ها را، که به خصوص در زیر آب هستند، به راحتی ترمیم کرده و از تخریب آن ها جلوگیری کنید.