SỰ PHÁT TRIỂN GẦN ĐÂY TRONG CÔNG TÁC SỬA CHỮA VÀ GIA CỐ CẦU BÊ TÔNG Ở NHẬT BẢN

Một số lượng lớn các cây cầu đã được xây dựng trong những năm 60, 70 là thời kỳ kinh tế bùng nổ tại Nhật Bản, chiếm khoảng 40% tổng số cầu, bao gồm cả các công trình đường dẫn đi kèm. Số lượng các công trình đường quá hạn sử dụng sẽ tăng lên sau 10 đến 20 năm. So với hiện nay, số cầu đã quá 50 năm sử dụng (tính từ ngay sau khi xây dựng xong) sẽ tăng khoảng ba lần sau 10 năm và sáu lần sau 20 năm (hình 1). Việc tính toán đo lường đối với sự xuống cấp nhanh chóng của các cây cầu bị xuống cấp sẽ là một vấn đề đặc biệt quan trọng trong tương lai. Báo cáo này giới thiệu những hoạt động bảo trì cầu ở Nhật Bản đang được xúc tiến hiện nay: (1) kỹ thuật khảo sát kiểm định và dự đoán thiệt hại, (2) vật liệu sửa chữa và gia cố, (3) phương pháp quan trắc.

SỰ PHÁT TRIỂN GẦN ĐÂY TRONG CÔNG TÁC SỬA CHỮA VÀ GIA CỐ CẦU BÊ TÔNG Ở NHẬT BẢN Yoshihiko TAIRA1 Masamichi YOSHINO1 TÓM TẮT: Một số lượng lớn cầu bê tông Nhật Bản xây dựng giai đoạn tăng trưởng kinh tế cao thập niên 1960 đến thập niên 1970 đối mặt với xuống cấp, làm nảy sinh mối quan ngại chi phí bảo trì, sửa chữa gia cố cho cầu tăng nhanh chóng tương lai gần Báo cáo giới thiệu hoạt động ứng dụng gần để bảo trì, sửa chữa gia cố cho cầu bê tông, phương pháp quan trắc phát triển Nhật Bản TỪ KHOÁ: bảo trì, sửa chữa, gia cố, kỹ thuật khảo sát kiểm định, dự báo thiệt hại, quan trắc GIỚI THIỆU Một số lượng lớn cầu xây dựng năm 60, 70 - thời kỳ kinh tế bùng nổ Nhật Bản, chiếm khoảng 40% tổng số cầu, bao gồm công trình đường dẫn kèm Số lượng công trình đường hạn sử dụng tăng lên sau 10 đến 20 năm So với nay, số cầu 50 năm sử53% dụng (tính từ sau xây dựng xong) tăng khoảng ba lần sau 10 năm sáu lần sau 20 năm (hình 1) Việc tính toán đo lường xuống cấp nhanh chóng cầu bị xuống cấp vấn đề đặc biệt quan trọng tương lai Báo cáo giới 9% 28% 53% thiệu hoạt động bảo trì cầu Nhật Bản 2031 xúc tiến nay: (1) kỹ thuật khảo sát kiểm định dự đoán 2011 2021 2031 thiệt hại, (2) vật liệu sửa chữa gia cố, (3) Hình Tỷ lệ % số lượng cầu 50 năm sử dụng phương pháp quan trắc HOẠT ĐỘNG BẢO TRÌ Ở NHẬT BẢN Việc bảo trì cầu Nhật Bản tăng tốc từ kỷ 21 Quản lý sở vật chất, ví dụ công tác bảo trì bao gồm bước sau Trước hết, sau đánh giá tình trạng cấu trúc công trình, độ vững dự đoán Sau xác định thời gian thích hợp, vấn đề cốt lõi việc sửa chữa gia cố lựa chọn áp dụng Cuối cùng, việc tu bảo dưỡng thực hiện, với cách chi phí cho vòng đời cầu trở nên thấp Bộ Công ty tư vấn SumitomoMitsui Đất đai, Cơ sở hạ tầng Giao thông vận tải (MLIT) duyệt quy tắc "Quy định kiểm tra cầu định kỳ" năm 2004 Quy định mô tả thành phần hợp thành cầu dạng thiệt hại mà phần có, đồng thời quy định đề xuất nên thường xuyên kiểm tra năm lần KỸ THUẬT CHẨN ĐOÁN VÀ DỰ BÁO HƯ HỎNG 3.1 KỸ THUẬT CHẨN ĐOÁN Khi khảo sát cấu trúc cầu, hàng loạt phương pháp thiết bị kiểm tra quan sát trực quan sử dụng Các thí nghiệm đánh giá độ bền học thông thường Nhật Bản thể bảng 3.1 Ngày phương pháp khác phát triển kết hợp với thiết bị máy bay không người lái có gắn camera giám sát giúp cho việc kiểm tra trực quan chi tiết, cụ thể Bảng 3.1 Các thí nghiệm đánh giá độ bền học Các đặc tính độ bền học đánh giá Phương pháp thiết bị thí nghiệm sử dụng Phương pháp khoan lấy mẫu Sức chịu nén Phương pháp khoan lấy mẫu đường kính nhỏ Súng bật nẩy Độ sâu trung hòa thẩm thấu chlorideion Phương pháp lõi Phương pháp khoan Thí nghiệm độ giãn nở lõi Phản ứng kiềm silic Kiểm định tổng thể Thí nghiệm hàm lượng kiềm Thí nghiệm silic dạng keo Thí nghiệm Trent Thí nghiệm bề mặt bê tông Vết nứt Thí nghiệm phun nước Phương pháp thăm dò điểm Máy ảnh kỹ thuật số Máy quay kỹ thuật số Các khía cạnh thí nghiệm phương pháp thực Lấy mẫu đường kính lớn khối lấy từ lõi khối bê tông đem thí nghiệm lần Mẫu có đường kính 20 mm lấy từ lõi khối bê tông kiểm tra Độ xác thí nghiệm đạt sau lõi kiểm tra nhiều lần Pit tông búa nẩy ép lên bề mặt bê tông Pit tông nẩy trở lại độ dài nẩy trở lại coi tương ứng với cường độ nén bê tông (hình 3.2) Tìm độ sâu clorua-ion cách kiểm tra phần lõi bê tông Độ sâu Clorua-ion xác định bột thu từ việc khoan lõi bê tông Độ giãn nở bê tông xác định độ giãn nở lõi thí nghiệm Kiểm định cách kiểm tra trực quan, kính hiển vi phân cực phương pháp nhiễu xạ tia X Khả phản ứng kiềm-silic xác định có mặt hàm lượng kiềm Sự có mặt canxi silicat hydrat (CSH) dạng keo xác định phương pháp nhiễu xạ tia X Sự truyền khí gas đo máy thí nghiệm chất lượng bề mặt bê tông đánh giá Quá trình làm ướt sấy khô làm thay đổi màu sắc bề mặt bê tông đo máy đánh giá chất lượng Hằng số khuếch tán chloride ion ăn mòn thép đo điện trở suất bề mặt bê tông Thường dùng để hỗ trợ việc kiểm tra vết nứt gãy thị giác đặc biệt trường hợp nơi giàn giáo vùng khó khăn mà người tiếp cận (hình 3.2) Hình 3.1 Súng bật nẩy Ảnh 3.2 Kiểm tra vết nứt, gãy máy ảnh kỹ thuật số 3.2 DỰ BÁO HƯ HỎNG Thực trạng công trình cầu ước tính dựa liệu kết khảo sát Theo Hiệp hội xây dựng Nhật Bản (JSCE), việc thẩm định thực trạng công trình phân loại thành tiêu chí - Độ an toàn - An toàn xã hội - Mức độ sử dụng - Diện mạo bề - Khả phục hồi - Độ bền Sau kiểm tra hạng mục, kết khảo sát đánh giá Theo quy tắc "Quy định kiểm tra cầu định kỳ", tiêu chí đánh giá biện pháp cần thiết cho kết khảo sát biểu thị bảng 3.2 Bàn 3.2 Tiêu chí đánh giá biện pháp cần thiết Tiêu chí đánh giá A B C E1 E2 M S Nội dung chi tiết biện pháp Hư hại nhẹ thiệt hại, sửa chữa Cần thiết phải sửa chữa dựa hư hại đánh giá Cần thiết phải sửa chữa nhanh chóng Cần phải xử lý khẩn cấp để đảm bảo an toàn Cần có thêm biện pháp xử lý khẩn cấp Cần thiết phải tu bảo dưỡng công trình Cần phải khảo sát chi tiết Tình trạng cầu bê tông đánh giá giả định điều kiện thiệt hại từ yếu tố gây suy giảm ảnh hưởng đến Khi công trình bị hư hại số yếu tố gây suy giảm, việc đánh giá tình trạng tương lai cần thiết Bởi hiệu suất cấu trúc cầu thay đổi theo thời gian xuống cấp diễn Có nhiều phương pháp đánh giá khác sử dụng, bao gồm khảo sát định lượng đánh giá điều kiện sở giai đoạn suy giảm Đánh giá sơ tình trạng cầu thường sử dụng gần Ví dụ, giai đoạn suy giảm ảnh hưởng muối (chia thành cấp độ) hiển thị bảng 3.3 Bảng 3.3 Các giai đoạn suy giảm biện pháp đối phó (hư hỏng muối) Đánh giá tình trạng công trình Giai đoạn suy giảm tiềm ẩn Giai đoạn thức suy giảm ○ （○） － － － － ○ ○ － （○） － － Thường xuyên kiểm tra kỹ lưỡng Sửa chữa Hạn chế sử dụng Gia cường Tháo dỡ xây dựng lại Cải thiện cảnh quan ◎ : Biện pháp tiêu chuẩn đề nghị （○）: Biện pháp phòng ngừa Giai đoạn suy giảm nhanh ◎ ◎ ○ ◎ ○ ◎ Giai đoạn suy giảm hoàn toàn (hư hỏng nặng) － ○ ◎ ◎ ◎ ○ ○ : Biện pháp tùy trường hợp GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU SỬA CHỮA VÀ GIA CƯỜNG 4.1 MỘT SỐ KỸ THUẬT SỬA CHỮA Kỹ thuật sửa chữa cầu bao gồm phục hồi chức cách thay giá, trụ đỡ điểm nối bị giãn ra, làm cho lưu lượng giao thông tốt cách lót sàn Hơn nữa, kỹ thuật bao gồm định cụ thể cho cầu phun thêm vữa PC, kỹ thuật chung có liên quan đến kết cấu bê tông, giới thiệu bao gồm kỹ thuật lớp phủ bề mặt chống lại cacbonat, muối ăn mòn ASR (phản ứng kiềm silic); bảo vệ tia âm cực khử muối chống lại ăn mòn, kiểm soát phản ứng kiềm silica ASR sửa chữa dầm Kỹ thuật sửa chữa cầu hiển thị bảng 4.1 Bảng 4.1 Các kỹ thuật sửa chữa cầu Loại hình sửa chữa Thay gối cầu Thay khe co giãn Bản nối Phun thêm vữa PC Sơn phủ bề mặt Bảo vệ tia âm cực khử muối Sửa chữa bề mặt bê tông Các kỹ thuật khác Kỹ thuật phương pháp sửa chữa Nâng dầm lên trình thay gối cầu, thay cho biện pháp không nâng, dùng gối cầu phù hợp với gối cầu thay Giảm tác động nước rò rỉ cầu biện pháp thích hợp chống thấm ngăn nước Sử dụng vật liệu composite có độ bền cao để kết nối lót sàn Phun thêm vữa PC vào phần cầu mà khối lượng vữa thiếu (ảnh 4.1) Sử dụng lớp phủ bảo vệ bề mặt để giảm suy giảm cacbonat, muối ăn mòn phản ứng kiềm silic ASR gây nên; Sửa chữa chỗ hư hỏng; Phương pháp bao phủ dành cho bảo trì dự phòng, kiểm soát việc bê tông bị nứt Bảo vệ dùng tia âm cực cách dùng hệ thống cung cấp điện bên để cung cấp điện cho cực dương khử muối dòng điện Sửa chữa bề mặt bê tông bị hỏng cách tróc vỏ bê tông sử dụng vật liệu phục hồi Ngăn không cho phản ứng kiềm silic ASR lan rộng cách phun lithium ion kiểm soát việc bê tông bị nứt liên kết 4.2 MỘT SỐ KỸ THUẬT GIA CƯỜNG Kỹ thuật gia cố cầu bao gồm ứng dụng dự ứng lực phần trước với việc sử dụng dây cáp bên gia cố dầm cầu, sàn cầu trụ cầu; kỹ thuật để phục hồi cải thiện kháng tải cầu bê tông cốt thép (RC) cầu bê tông dự ứng lực (PC) liên kết cách tăng độ dày sàn lót bề mặt cách thay sàn Phương pháp dự ứng lực thường áp dụng PC, áp dụng cho cầu bê tông cầu thép tốt Kỹ thuật gia cố cầu biểu thị bảng 4.2 Bảng 4.2 Các kỹ thuật gia cố cầu Các phương pháp gia cố Vật liệu Các phương pháp xây dựng kỹ thuật Loại bỏ nhu cầu sử dụng chỗ lồi làm điểm lắp đặt Tấm chằng sợi cách lắp đặt vật liệu cầu trực tiếp vào cấu trúc Dự ứng lực carbon xi măng bê tông, tăng cường phần giàn đĩa lệch tâm, liên polyme bên kết sợi carbon căng Liên kết Tấm sợi carbon Tấm sàn gia cố liên kết sợi carbon sợi aramid (được sợi sợi aramid áp dụng cho bề mặt dầm lưới.) Tăng độ dày Vữa xi bề mặt đáy polyme măng Tăng độ dày bề mặt đáy sàn phun ướt khô Thay sàn cách sử dụng xi măng Thay lót Tấm xi măng polyme đúc sẵn thông thường sàn với trọng lượng sàn polyme đúc sẵn thấp hơn, làm giảm tải trọng dầm (ảnh 4.2) Van điều tiết, Ứng dụng thiết bị quan trắc địa chấn giá trượt Thiết bị quan trắc dây chằng bên giảm xóc theo phương ngang; biến dạng kiểm soát địa chấn xi măng nhánh kết nối, gia cố cho cáp bên polyme phận theo trình tự lắp đặt Phương pháp gia cố chống địa chấn lót thép Lót vải Tấm sợi, bê tông lưới thép, FRP/tấm aramid, vữa xi măng polyme, gia bố cho bê tông cốt thép xi măng polyme cốt thép Đệm cao su, đệm có chức phân tách, đệm cao su cách ly Các phương pháp có chức tích hợp, gia cố dịch chuyển, dự ứng lực sử dụng khác cho kết nối Ảnh 4.1 Bơm vữa xi măng polyme Ảnh 4.2 Thay lót sàn xi măng polyme đúc sẵn PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC Một cách để quan trắc cầu sử dụng liệu đo vào công tác quản lý hợp lý việc bảo trì Các ứng dụng kỹ thuật quan trắc sử dụng phương tiện để đảm bảo hiệu sử dụng công trình đòi hỏi sửa chữa cần thiết kỹ thuật gia cố trường hợp xuống cấp Hiện nay, có tiến việc nghiên cứu phát triển kỹ thuật quan trắc áp dụng để sử dụng thực tế Một vài ví dụ giới thiệu (1) Cảm biến từ elasto (EM: Elasto Magnetic) Cảm biến áp dụng chiều hướng lực từ đo áp lực (sức căng) dây chằng PC Khi công trình hoàn thành, đo đạc dài hạn bảo trì Các thiết bị cảm biến có độ bền lâu năm Nó lắp đặt trực tiếp với dây chằng PC áp lực chiều hướng đo trực tiếp (2) Cảm biến âm AE (AE: Acoustic Emission) Thiết bị cài đặt dây chằng PC âm vị trí đứt gãy dây chằng phát Có thể quan sát từ nơi xa nhờ sử dụng máy tính nối mạng Nó có hiệu việc Ảnh Cảm biến từ phát bất thường cấu trúc công trình mà quan trắc (3) Cảm biến sợi quang Kỹ thuật sử dụng sợi quang học cài đặt biện pháp đo sức căng áp dụng cho công trình thực tế có hiệu việc bảo đảm hoạt động Nguyên lý làm việc phía sau thiết bị giám sát truyền ánh sáng vào sợi từ tần số laser điều hướng nguồn băng thông rộng Đặc điểm ánh sáng chuyển động sợi thay đổi hàm số biến dạng Những thay đổi phát ánh sáng trở lại rải rác, sau thu thập thiết bị giám sát, phân tích chuyển thành dạng liệu biến dạng KẾT LUẬN Những cầu bê tông sử dụng khoảng thời gian dài tài sản xã hội Khi cầu sụp đổ, hậu thảm khốc Vì vậy, điều quan trọng thực công việc bảo trì để kéo dài tuổi thọ cầu từ tình trạng tốt Các kỹ thuật bảo trì khác phát triển Nhật bản, điều quan trọng chia sẻ thông tin để tiến xa giới thiệu trong tương lai gần TÀI LIỆU THAM KHẢO JPCI , “Diagnosis Technology on Concrete Structures”2015 RECENT DEVELOPMENTS ON REPAIR AND STRENGTHENING OF CONCRETE BRIDGES IN JAPAN Yoshihiko TAIRA2 and Masamichi YOSHINO1 ABSTRACT: A large number of concrete bridges that have been constructed during the high economic growth period of the 1960s to 1970s have been facing aging in Japan, and it is of concern that the cost of maintenance, repair and strengthening for these bridges will increase rapidly in the near future This report introduces recent activities and applications for the maintenance, repair and strengthening of concrete bridges, as well as the monitoring methods developed in Japan KEYWORDS: maintenance, repair, strengthening, investigation diagnostic technique, damage prediction, monitoring, INTRODUCTION A number of structures have been constructed during the economic boom in the 1960s~1970s in Japan These account to about 40% of all bridges which comprise road structures The number of superannuated road structure will increase after 10 and 20 years At present, the 53% number of bridges more than 50 years in service (right after construction) will be about three times the present number 10 years later and six times 20 years later (Fig 1) The measurement of the rapid degradation of aging 9% 28% bridges will be a serious problem in 53% the future This report introduces 2031 bridge maintenance activities in Japan that are currently being tackled; (1) investigation 2011 2021 2031 diagnostic techniques and damage prediction, (2) materials repair and Fig Percentage of the number of bridges strengthening, (3) monitoring more than 50 years method MAINTENANCE WORK IN JAPAN Maintenance work of bridges in Japan have been accelerated since the 21st century Asset management, an example of maintenance work includes the following First, after assessment of the structural state of the structure, its soundness is predicted Then appropriate time is decided and the nature of repair and strengthening will be selected and then applied Lastly, maintenance management is conducted, so that the life cycle cost becomes the least The Ministry of Land, Infrastructure and Transportation (MLIT) revised the "Bridge regular inspection (manual)" in 2004 This describes each component part of the bridge and the kind of damage each part may acquire, and this also suggests regular inspection every years Sumitomo Mitsui Construction Co.,Ltd 3 INVESTIGATION DIAGNOSTIC TECHNICS AND DAMAGE PREDICTIONS 3.1 Investigation Diagnostic Techniques When investigating a structure, various methods and equipment as well as visual inspections are used Common mechanical and durability assessment tests in Japan are shown in Table 3.1 Various ways have been developed nowadays with the combination of ‘Drones’ equipped with cameras for assisted visual inspection in particular Table 3.1 Mechanical and Durability Assessment Tests Assessed Durability and Mechanical Properties Compressive strength Test method and/or equipment used Core-method Small diameter core-method Rebound hammer Chloride-ion penetration and neutralizing depth Alkali-silica reaction Core-method Drill-method Concrete Surface Test Trent test Core expansibility test Aggregate determination Alkali content test Silica gel test Water spray test Cracking Four point probe method Digital Camera Digital Video Test outline and methodology More than three times the diameter of the maximum aggregate size is cored from concrete and is tested Twenty millimeter diameter of cored concretes are tested Test precision is attained by several testing of cores The plunger of the rebound hammer is pressed against the concrete surface The plunger rebounds and the extent of the rebound is presumed to correspond to the compressive strength of concrete (Photo 3.2) Chloride-ion depth detection is through concrete core inspection Chloride-ion depth is determined by the collected powder from drilled concrete cores The degree of expansion of concrete is determined by the increased expansion of the test core Determination by visual inspection, polarized microscopy and X-ray diffraction method The possibility of alkali-silica reaction is determined by the presence of alkali content Presence of calcium silicate hydrates (CSH) gel is determined by Xray diffraction method Gas transmission is measured by a testing machine and the quality of concrete surface is assessed Surface color change of concrete during wetting g and drying process is measured with a machine and the quality of concrete surface is presumed Diffusivity constant of chloride ion and corrosion of steel are measured by electric resistivity of concrete surface Occasionally used to aide in the quantitative visual inspection of cracks especially in cases where scaffolding are not available and in difficult parts where human entry is not possible (Photo 3.2) Photo 3.1 Rebound hammer Photo 3.2 Inspection of cracks by digital camara 3.2 Damage Predictions The performance of structures are estimated based on surveyed data and results According to The Japan Society of Civil Engineers launches (JSCE), the performance verification of structures is classified into the following six items - Safety performance - Public safety - Usability performance - Reparability - Appearance - Durability performance After verifying each item, surveyed results are assessed According to "Bridge regular inspection (manual)", the assessment criteria and the necessary measures for the surveyed results are indicated in Table 3.2 Table 3.2 Assessment Criteria and Necessary Measures Assessment Criteria A B C E1 E2 M S Details and Necessary Measures Slight damage or absence of damage, repair is not necessary Repair is necessary based on assessed damages Prompt repair is necessary Emergency response is necessary to attain safety Additional emergency response is necessary Maintenance construction is necessary Detailed survey is necessary The current condition of a concrete structure can be assessed by presuming the damage condition based from degradation factors that influences it When a structure is damaged by certain degradation factors, it’s necessary to predict its future condition as well as assess its present condition This is because the structural performance of a structure changes over time once degradation takes place There are various evaluation methods used, this includes quantitative investigations and assessment of condition based from degradation stages Simple assessment of the structure’s condition is often used lately For example, deterioration stages under the influence of salt damage (scaling) are shown in Table 3.3 Table 3.3 Deterioration stages and countermeasures (salt damage) Accelerated degradation stage Frequent and careful check ○ ○ ◎ Repair ○ （○） ◎ Restricted use ○ － － Strengthening － （○） ◎ Removal and Reconstruction ○ － － Improvement of landscape － － ◎ ◎ : Recommended standard measure, ○ : Case dependent measure, （○）: Preventive measure Assessed condition of the structure Incubation stage Degradation stage Degraded (damaged) stage － ○ ◎ ◎ ◎ ○ INTRODUCTION TO MATERIAL REPAIR AND STRENGTHENING 4.1 Repair techniques Major repair techniques in bridges include function recovery by replacing the bearing and expansion joints, and improvement of traffic experience by connection of deck slabs Further, these techniques include those specified for bridges such as re-injection of PC grout, and the general techniques related to concrete structures, as exemplified these include techniques in surface coating against carbonation, salt scaling and ASR (alkali silica reaction); cathodic protection and or desalination against salt damage (scaling), ASR control and girder repair Major repair techniques in bridges are shown in Table 4.1 Table 4.1 Major repair techniques in bridge Type of repair work Bearing replacement Replacement of expansion joints Deck slab connection Re-injection of PC grout Surface coating Cathodic protection and desalination Concrete surface repair Others Major repair techniques and methods Jacking-up of the main girder during bearing replacement, replacing the reaction without jacking-up, and using a bearing that is suited for the bearing being replaced Minimizing the impact of water leakage in bridges by the proper application of waterproofing and waterstops The use of highly durable composite materials for deck slab connection Re-injection of PC grout to sections of existing PC bridges where the volume of the injected grout is insufficient (Photo 4.1) Use of surface protection coating for minimizing the deterioration caused by carbonation, salt damage or ASR; repair of deterioration and damages; coating method intended for preventive maintenance, concrete separation control Cathodic protection by using an external power supply system to provide current to an anode and desalination by electrophoresis Repair of damaged concrete surfaces by chipping and application of restoration materials Non-expansion of ASR by injection of lithium ion and concrete separation control by sheet bonding 4.2 Strengthening techniques The major strengthening techniques in bridges include the application of prestressing as exemplified with the use of external cables in reinforcing beam bridges, deck slab bridge and hinged bridge; the techniques for recovering or improving the load resistance of reinforced concrete (RC) bridges and prestress concrete (PC) bridges by sheet bonding or by increasing the thickness of the bottom surface of the deck slab and by replacement of the deck slab itself Prestressing is typically applied in PC, but is also applicable not only to concrete bridges but to steel bridge as well Major strengthening techniques in bridges are shown in Table 4.2 Table 4.2 Major strengthening techniques in bridge Strengthening Methods Prestressing Bonding of fiber sheets Increased thickness of bottom surfaces Replacement of deck slab Materials Major techniques and construction methods External PC Tendon Carbon fiber sheet Eliminates the need of using anchorage protrusions by installing them on existing bridge or directly on the structure, reinforcement of the hinged section by an extremely eccentric lay-out, and carbon fiber sheet tension bonding Deck slab reinforcement by carbon fiber and aramid fiber sheet bonding (This is applicable to the lower surface of the girder and web.) Increased thickness of the bottom surface of deck slab by wet/dry spraying Carbon fiber sheet Aramid fiber sheet Polymer cement mortar Precast PC deck slab seismic devices and seismic control Damper, External PC Tendon Lining Fiber sheet, Concreting Others - Replacement of the deck slab by using conventional precast PC deck slab or deck slab with reduced weight, thus reducing the load of the existing main girder (Photo 4.2), deck slab joint and so on Application of seismic devices such as slide bearing and horizontal force damper seismic control by dampers; deformation control by leg connection, external cable reinforcement and member installation method Seismic reinforcement method by lining of steel plate/panel, FRP/aramid sheets, polymer cement mortar, reinforcing concrete steel rods and PC steel rods Rubber bearing, distributed function type bearing, isolation (integrated function type) rubber bearing, shear reinforcement, prestressing used for connections Photo 4.1 Re-injection of PC grout Photo 4.2 Replacement of deck slab by precast PC deck slab MONITORING METHOD One way to monitor a structure is to utilize the measured data for its rational maintenance management The application of monitoring techniques is used as a means to confirm its structural performance and employ the necessary repair and strengthening techniques in case of deterioration At present, there have been advancement in the research and development of monitoring techniques and these have been applied to practical use Several examples are introduced below (1) EM Sensor (EM: Elasto Magnetic) The sensor applies magnetic strain and measures the stress (tension) of PC tendons When a structure is completed, long-term measurements and maintenance are possible The device’s sensor has a long term durability It’s directly installed to a PC tendon and stress rather than strain are directly measured (2) AE Sensor (AE: Acoustic Emission) This device is installed in PC tendons and the fracturing sound of tendons is detected Monitoring from a distant location is possible through the use of network computers It is effective in immediate detection of abnormalities in the structure it monitors (3) Optical fiber sensors This technique uses installed optical fibers and measures the strain exerted by the structure in real time and is effective in confirming its behavior The working principle behind is that a monitoring unit transmits light into the fiber from a tunable frequency laser or broadband source Characteristics of the light traveling within the fiber are modified as function of the strain These changes are detected in the back-scattered light, which is later collected by the monitor, analyzed and converted into strain data CONCLUSION Concrete structures are used in an extended period as social properties Once a structure collapses, the consequences could be severe and devastating Therefore, it’s is important to perform maintenance work to lengthen the structure’s service life while maintaining it in good condition Various maintenance techniques have been developed in Japan, and it is of importance to share these information so that further improvement may be introduced at this point and in the near future REFERENCES JPCI , “Diagnosis Technology on Concrete Structures”2015