Dans les deux articles précédents, nous avons exploré les avantages techniques et les points de construction clés de la construction de ponts en béton précontraint après tension. Cependant, dans la construction proprement dit, divers problèmes sont inévitables en raison de l’influence de la qualité des matériaux, du fonctionnement de la construction, des facteurs environnementaux et d’autres aspects. Si ces problèmes ne peuvent être résolus en temps opportun et adéquatement, la sécurité structurale et la durée de vie utile du pont pourraient être sérieusement affectées. Aujourd’hui, nous réglons les trois types de problèmes les plus courants dans la construction post-tension et proposons des solutions ciblées combinées à des cas pratiques pour accompagner la construction du projet.

1. Tension anormale des Tendons précontraints

La tension de précontrainte est le maillon central de l’application de la précontrainte. Une tension anormale entraîne directement une distribution insuffisante ou inégale de la précontrainte, ce qui nuit à la portance du pont. Les problèmes communs comprennent une force de tension insuffisante et une valeur d’allongement anormale.

1.1 Force de Tension insuffisante

Une force de traction insuffisante se traduira par des contraintes précompressives inadéquates du béton et affectera la capacité portante de la structure. Les causes courantes comprennent le vieillissement des pièces d’étanchéité de l’équipement de tension, le blocage des tendons précontraints avec les conduits, et l’installation en biais des ancres.

Par exemple: lors de la mise en tension d’un pont à poutres appuyées de 25m, la force de traction de 3 faisceaux de torons d’acier sur 12 n’atteignait que 80% de la valeur de calcul (180kN). L’inspection a révélé que les pièces d’étanchéité du piston du vérin étaient usées (non remplacées après plus de 500 utilisations), ce qui a entraîné une fuite d’huile hydraulique et une force de tension réelle insuffisante. Après le remplacement des pièces d’étanchéité et le recalibrage de l’équipement, l’écart de la force de tension a été contrôlé à ±2%. Solutions: calibrer l’équipement de tension toutes les 200 opérations de tension ou 6 mois, et remplacer les pièces d’étanchéité régulièrement (recommandé toutes les 300 opérations); Nettoyer divers produits dans les conduits avec un foreur-trou avant le filetage des tendons, et appliquer un lubrifiant spécial sur les conduits courbés à l’avance; Calibrer les ancrages avec un niveau pendant l’installation pour s’assurer qu’ils sont perpendiculaires à l’axe des tendons de précontrainte (déviation ≤2°).

1.2 valeur anormale d’allongement

Lorsque l’écart entre la valeur réelle d’allongement et la valeur théorique dépasse ±6%, la construction doit être arrêtée immédiatement pour la recherche. Les causes courantes sont la déviation du module d’élasticité des tendons précontraints, une résistance excessive au frottement des conduits et des méthodes de mesure non standard.

Par exemple: lors de la mise en tension d’un pont à poutres continues de 30m, l’allongement conçu était de 150mm, alors que la valeur réelle n’était que de 132mm (déviation -12%). Les essais ont montré que le coefficient de frottement de la gaine atteignait 0,3 (conçu à 0,2), en raison de la flexion locale des tubes ondulés lors de l’installation (petit rayon de courbure). En augmentant la force de tension de 5% (de 195kN à 205kN), la valeur de l’allongement a été corrigée à 147mm (déviation -2%), ce qui était conforme aux exigences. Solutions: contrôler aléatoirement le module d’élasticité des torons d’acier à la livraison (3 bobines par lot) et recalculer la valeur d’allongement théorique si l’écart dépasse 5%; Effectuer des essais de résistance au frottement sur des conduits longs (>50m) ou des conduits courbés avant la mise sous tension, et ajuster la force de tension en fonction des résultats; Adoptez la méthode de mesure sectionnelle de " stress initial → final stress", et enregistrez la valeur d’allongement avec un indicateur de cadrans (précision 0.01mm) pour éviter des erreurs visuelles de mesure.

2. Cimentation inadéquate des conduits

Une cimentation inadéquate des conduits exposera les tendons précontraints à l’air, les rendant vulnérables à la corrosion et affectant la transmission à long terme de la précontrainte. Les problèmes communs sont liés à deux aspects: les matériaux de jointement et la technologie de jointement.

2.1 problèmes avec les matériaux de jointoiement

Une mauvaise proportion de mélange de matériaux de cimentation (comme un rapport excessif eau-ciment et une mauvaise dose d’adjuvants) entraînera des saignements et une ségrégation, formant des cavités dans les conduits.

Par exemple: lors du cimentage d’un pont, le rapport eau-ciment de la boue de ciment a atteint 0,5 (limite de code 0,4-0,45) sans ajout d’agent d’expansion. L’inspection effectuée trois jours plus tard a révélé une couche d’eau de 2cm d’épaisseur au sommet des gaines, et le taux de saignement de la boue de ciment a atteint 8% (limite de code ≤3%). Le cimentage a été retravaillé avec une boue de ciment de 0,42 rapport eauciment mélangée avec un agent d’expansion de 10%, et la compacité du cimentage était conforme à la norme après le cimentage assisté sous vide. Solutions: effectuer des essais de proportion de mélange avant la cimentation, contrôler le rapport eau-ciment à 0,4-0,45 et le taux de saignement ≤3%, avec tout le saignement absorbé dans les 3 heures; Choisir du ciment de qualité P.O 42.5, mélangé avec un agent réducteur d’eau à haute efficacité (dosage 3%-5%) et un agent de micro-expansion (taux d’expansion limité 0,02%-0,03%).

2.2 problèmes liés à la technologie de coulée

Une pression insuffisante, un mauvais échappement et un blocage des conduits conduiront à un joint discontinu et formeront des cavités locales.

Par exemple: pendant le joint d’un projet, le manomètre affichait une pression de seulement 0,3mpa (conçu de 0,5mpa), et aucune boue ne sortait des trous d’échappement. L’inspection a révélé que le rotor de la pompe de jointes était usé (entraînant une pression insuffisante) et que les gaines étaient bloquées par des résidus de béton. Après le nettoyage des gaines et le remplacement de la pompe de jointement, la pression a été augmentée à 0,5mpa, et les trous d’échappement ont été fermés après un refoulement continu du lisier pendant 30 minutes pour assurer la compacité du jointement. Solutions: la pompe de jointement doit répondre à l’exigence de " pression à vide ≥0.8MPa", et maintenir la pression de jointement à 0.5-0.7MPa; Placer des trous d’échappement (diamètre ≥20mm) aux points les plus élevés des conduits et installer des vannes aux sorties de lisier pour s’assurer que les vannes ne sont fermées qu’après le déversement continu du lisier épais; Joint complet dans les 24 heures après la tension pour éviter la corrosion des tendons précontraints dans les conduits.

3. Défauts de qualité du béton

En tant que support de la précontrainte des paliers, les défauts de surface et les fissures du béton réduiront la durabilité structurelle et provoqueront facilement des maladies ultérieures. Les problèmes courants comprennent les rayons d’abeilles, les piqûres et les fissures.

3.1 nids d’abeilles et piqûres

Les rayons d’abeilles et les piqûres sur la surface du béton causées par des vibrations insuffisantes et des fuites de coulis de coffrage auront une incidence sur la durabilité de la structure.

Par exemple: lors de la coulée d’une dalle supérieure de poutre-caisson, 2㎡ de nids d’alvéoles (5-10mm de profondeur) sont apparus à la surface en raison de la profondeur d’insertion insuffisante du vibrateur (n’atteignant pas la couche inférieure de béton). Le béton lâche a été ciselé et le défaut a été réparé avec du béton granulé fin C50 mélangé à un agent de micro-expansion. La surface a été recouverte d’un revêtement capillaire cristallin à base de ciment pour assurer l’étanchéité à l’eau. Solutions: actionnez le vibrateur avec la méthode de " insertion rapide et extraction lente ", avec un espacement d’insertion de ≤50cm et un temps de vibration de 20-30s par point jusqu’à ce que la surface soit injectée; Coller des bandes de caoutchouc d’étanchéité (5mm d’épaisseur) aux joints de coffrage, ajouter des joints d’étanchéité à l’eau aux tiges de serrage et effectuer un essai d’étanchéité à l’eau (pas de fuite pendant 24h) avant de verser.

3.2 fissures

Les fissures causées par le retrait du béton, les différences de température excessives et les contraintes de tension excessives doivent être contrôlées par étapes.

Par exemple, trois fissures de rétrécissement à sec de 6m de long et d’une largeur de 0,2 mm sont apparues sur la surface de la bande d’un pont 3 jours après le coulage, en raison d’un durcissement inadéquat (pas de recouvrement et d’arrosage dans les hautes températures estivales). Les fissures ont été scellées à l’aide de boues de résine époxy au moyen d’un joint à basse pression (0,2mpa), et la bande a été recouverte de géotextile pour être durcie par l’humidité pendant 14 jours de plus, sans propagation de fissure. Solutions: couvrir et garder le béton humide dans les 12 heures après le versement; Arrosez de l’eau toutes les 2 heures en été, et adoptez le traitement à la vapeur en hiver (gradient de température ≤20°C/h); Contrôler strictement l’effort de tension (surtension ne dépassant pas 105%σcon) pour éviter la concentration locale d’effort; Réparer les fissures avec une largeur >0.2mm par joint de pression, et sceller les fissures avec une largeur <0.2mm par brossage de résine époxy.

La technique de construction de ponts en béton précontraint après tension joue un rôle irremplaçable et important dans la construction moderne de ponts. En comprenant profondément ses principes et avantages de construction, en contrôlant strictement les points clés de construction, et en résolvant efficacement les problèmes communs dans le processus de construction, la qualité et la sécurité de l’ingénierie de pont peuvent être entièrement garanties. Nous vous invitons également à partager votre expérience de construction et vos idées dans la section commentaires!