مشروع جسر ليداو الهيكلي الفولاذي في حديقة بحيرة لويانغ شينغلو

مقدمة مشروع جسر الهيكل الفولاذي

يقع مشروع بناء جسر ليداو المصنوع من الهياكل الفولاذية في حديقة بحيرة شينغلو بمدينة لويانغ عند بحيرة شينغلو. يبدأ من الجانب الداخلي لطريق المشاة في شارع شينغلو إيست في الشرق، وينتهي عند الجانب الداخلي لطريق المشاة في شارع شينغلو ويست في الغرب، ويمتد إلى شارع مودان في الشمال، ويصل إلى طريق تونغكو في الجنوب ليشكل ليداو دائريًا، يبلغ عرضه من الشرق إلى الغرب 300 متر وطوله من الشمال إلى الجنوب 1700 متر. ينقسم الطول الإجمالي من الشمال إلى الجنوب بشكل طبيعي إلى 5 مناطق، وهي: شارع مودان إلى منطقة طريق كوييون؛ طريق كوييون إلى منطقة طريق قوانلين، طريق قوانلين إلى منطقة طريق شيانغشان، طريق شيانغشان إلى منطقة طريق ييلو، وطريق ييلو إلى منطقة طريق تونغكو. يبلغ الطول الإجمالي 3.9 كيلومترًا والوزن الإجمالي حوالي 6000 طن.

يربط بين خمس كتل من حديقة بحيرة شينغلو. أرصفة ليداو على شارع مودان وطريق تونغكو هي من النوع الأرضي، بعرض 5 أمتار وطول حوالي 1.2 كيلومتر. الجزء من طريق كوييون إلى طريق ييلو مرتفع، بعرض سطح جسر فولاذي 5 أمتار وطول إجمالي حوالي 2.75 كيلومتر. يحتوي طريق ليداو المرتفع على منحدرين دائريين وستة أجنحة للمناظر الطبيعية ومنحدرات عودة على جانبي الجسر، بطول إجمالي حوالي 1.3 كيلومتر. يعبر طريق ليداو المرتفع شارع شينغلو الشرقي وشارع ويست على طريق ييلو ثم ينحدر إلى ليداو على طريق ييلو. يعتمد الهيكل الرئيسي على عوارض صندوقية فولاذية مسبقة الصنع بمفاصل قياسية بطول 75-103 أمتار وأرصفة جسر مسبقة الصنع. بالإضافة إلى ذلك، يشمل أيضًا مشاريع داعمة مثل أجنحة المناظر الطبيعية ومنحدرات العودة ومحطات البريد. يبلغ إجمالي استهلاك الفولاذ ما يقرب من 7000 طن، وفترة البناء الإجمالية ثلاثة أشهر. الهدف من البناء هو السعي للحصول على كأس تشونجتشو لمشروع الجودة في مقاطعة خنان.

الجانبان الجنوبي والشمالي للمشروع عبارة عن ممرات بلاستيكية أرضية. تم تصميم الأقسام الشرقية والغربية من Xingle على شكل جسور علوية من عوارض فولاذية. يبلغ ارتفاع الجزء السفلي من الجسر 5 أمتار فوق سطح الأرض، ويبلغ عرض الجسر 5 أمتار، ويبلغ ارتفاع العارضة الفولاذية بشكل أساسي 1.1 و1.3 متر، ويبلغ ارتفاع مقطع العبور 1.5 متر. يبلغ الطول الإجمالي للجسر الفولاذي حوالي 3535 كيلومترًا، ويبلغ الوزن الإجمالي حوالي 6796 طنًا، والمواد هي Q355qD. الأساس السفلي للعارضة الفولاذية عبارة عن كومة مثقوبة Φ800 بعمق كومة 15 مترًا و25 مترًا و30 مترًا. يبلغ طول غطاء الركيزة 3.6 مترًا * 1.6 مترًا * 1.5 مترًا. الأرصفة العلوية والتيجان عبارة عن مكونات مسبقة الصنع من البولي كربونات.

يتكون سطح الجسر من خرسانة حجرية ناعمة بسمك 50 مم مع طبقة تآكل MMA بسمك 4 مم. السياج عبارة عن سياج هيكل فولاذي. من أجل تسهيل زيارة المواطنين والراحة، تم بناء 10 محطات جديدة داخل منتزه بحيرة شينغلو، وتم إعادة بناء بعض الطرق وتشييدها وفقًا لمتطلبات التصميم.

الميزات الرئيسية لجسور الهياكل الفولاذية

مادة الفولاذ:

نسبة عالية من القوة إلى الوزن: تشتهر الجسور الفولاذية بنسبة القوة إلى الوزن، مما يعني أن الفولاذ قوي بما يكفي لتحمل الأحمال الثقيلة بينما يكون أخف وزناً من بعض المواد الأخرى مثل الخرسانة، مما يسمح بتصميمات أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة.

المتانة: الفولاذ متين للغاية ويمكنه تحمل الظروف الجوية القاسية، بما في ذلك التآكل، بشرط صيانته بشكل صحيح أو طلائه بطبقات واقية.

التنوع: يمكن تصنيع الفولاذ بأشكال وأحجام مختلفة، مما يجعله قابلاً للتكيف مع أنواع مختلفة من الجسور والتطبيقات.

مكونات الجسر:

السطح: المنصة التي تتحرك عليها المركبات أو المشاة. يمكن أن يكون السطح مصنوعًا من ألواح فولاذية أو مزيج من الفولاذ والخرسانة.

الهيكل العلوي: يشمل هذا جميع الأجزاء الموجودة فوق سطح الجسر، مثل العوارض والعوارض والأقواس والكابلات (في الجسور المعلقة والجسور المدعومة بالكابلات).

البنية التحتية: الجزء من الجسر الموجود أسفل السطح، بما في ذلك الدعامات والأرصفة والأساسات التي تدعم البنية الفوقية.

المحامل: تنقل هذه الأحمال من الجسر إلى الأساس مع استيعاب أي حركة أو استقرار.

أنواع الجسور الفولاذية:

الجسور ذات العوارض: وهي أبسط أشكال الجسور الفولاذية. ويدعم سطح الجسر عوارض فولاذية أفقية، والتي تدعمها في كل من طرفيها أرصفة أو دعائم.

الجسور الجمالونية: تتميز هذه الجسور بإطار من المثلثات الفولاذية، والتي توفر قوة أكبر وتسمح للجسر بالامتداد لمسافات أطول.

الجسور المقوسة: تستخدم الجسور المقوسة الفولاذية هيكلًا فولاذيًا منحنيًا لتحمل الأحمال. ويمكن أن يكون القوس إما أعلى أو أسفل السطح. وغالبًا ما تُستخدم الجسور المقوسة في المواقع التي يكون فيها الجاذبية الجمالية والقوة البنيوية مهمين.

الجسور المعلقة: تُستخدم الكابلات الفولاذية لتعليق سطح الجسر من الأبراج. ويمكن لهذه الجسور أن تمتد لمسافات طويلة للغاية، مما يجعلها مناسبة لعبور المسطحات المائية الكبيرة.

الجسور المعلقة بالكابلات: تشبه الجسور المعلقة، ولكن الكابلات متصلة مباشرة بالأبراج وتدعم السطح بطريقة أكثر عمودية. وغالبًا ما تستخدم هذه الجسور في المسافات الأقصر مقارنة بالجسور المعلقة.

جسور العارضة اللوحية: تستخدم هذه الجسور ألواح فولاذية كبيرة (تسمى عوارض لوحية) تشكل المكونات الهيكلية الأساسية، والتي تحمل الأحمال عبر المسافة.

مرونة التصميم:

طول المسافة: يمكن تصميم الجسور الفولاذية لتمتد لمسافات قصيرة وطويلة. تسمح مرونة الفولاذ بجسور ذات مسافة طويلة (على سبيل المثال، الجسور المعلقة فوق مسطحات مائية كبيرة) أو مسافات أقصر في المناطق الحضرية أو الريفية.

أنواع سطح الجسر: يمكن أن تتضمن الجسور الفولاذية أنواعًا مختلفة من الأسطح، مثل السطح الفولاذي، أو السطح المصنوع من الفولاذ والخرسانة المركبة، أو السطح الفولاذي ذي الشبكة المفتوحة، اعتمادًا على غرض الجسر ومتطلبات الحمل.

المتانة والصيانة:

مقاومة التآكل: الفولاذ عرضة للتآكل، وخاصة عند تعرضه للرطوبة أو الظروف البيئية القاسية. للتخفيف من ذلك، غالبًا ما يتم طلاء الجسور الفولاذية بطبقات واقية مثل الجلفنة أو الطلاء أو السبائك المقاومة للتآكل لإطالة عمرها الافتراضي.

الفحوصات والإصلاحات الروتينية: تتطلب الجسور الفولاذية فحصًا منتظمًا لضمان سلامتها البنيوية، وخاصة في المناطق ذات حركة المرور الكثيفة أو المناطق ذات الظروف الجوية القاسية. يجب معالجة أي علامات للتعب أو التآكل أو التشقق لتجنب الفشل.

طرق البناء:

التصنيع المسبق: يمكن تصنيع المكونات الفولاذية للجسور مسبقًا خارج الموقع في ظروف المصنع الخاضعة للرقابة، مما يقلل من وقت البناء في الموقع ويحسن مراقبة الجودة.

اللحام والربط بالمسامير: يتم لحام الجسور الفولاذية أو ربطها بالمسامير عادةً، مما يوفر وصلات قوية. غالبًا ما يستخدم اللحام للوصلات الدائمة، بينما يستخدم الربط بالمسامير لتسهيل التفكيك أو الإصلاح.

البناء المعياري: في بعض الحالات، يتم تصنيع أقسام الجسور الفولاذية مسبقًا في وحدات ثم تجميعها في الموقع. يقلل هذا من وقت البناء ويقلل من تعطيل حركة المرور أو البيئة المحيطة.

مزايا الجسور الفولاذية:

قدرة تحمل عالية: يتمتع الفولاذ بالقدرة على التعامل مع الأحمال والقوى الكبيرة، مما يجعله مناسبًا للجسور التي تحمل حركة مرور كثيفة أو قطارات أو حمولات كبيرة.

وقت بناء أسرع: يمكن تصنيع مكونات الفولاذ مسبقًا وتجميعها بسرعة، مما يقلل من الوقت المطلوب للبناء مقارنة بالجسور الخرسانية أو الحجرية.

عمر افتراضي طويل: تشتهر الجسور الفولاذية بطول عمرها عند صيانتها بشكل صحيح. تساهم قدرتها على التعامل مع حركة المرور الكثيفة ومقاومة التلف بمرور الوقت في إطالة عمرها الافتراضي.

خفيف الوزن: غالبًا ما تكون الجسور الفولاذية أخف وزنًا من الهياكل الخرسانية أو الحجرية، مما يعني الحاجة إلى مواد أقل، ويمكن أن تكون الأساسات أصغر، مما يوفر تكاليف المواد والبناء.

المرونة الجمالية: توفر الجسور الفولاذية مرونة تصميمية كبيرة. يمكن أن يكون لها منحنيات أنيقة وأقواس وهندسة معقدة، مما يجعلها خيارًا شائعًا للجسور الأيقونية والمذهلة بصريًا.

التأثير البيئي:

الفولاذ مادة قابلة لإعادة التدوير، والعديد من الجسور الفولاذية مصنوعة من الفولاذ المعاد تدويره. في نهاية دورة حياتها، يمكن إعادة تدوير مكونات الجسور الفولاذية، مما يساهم في جهود الاستدامة.

ومع ذلك، يتطلب إنتاج الفولاذ الطاقة، وقد تساهم العملية في انبعاثات الكربون، خاصة إذا لم يتم الحصول على الفولاذ من مواد معاد تدويرها. التقنيات الحديثة، مثل أفران القوس الكهربائي، أكثر ملاءمة للبيئة من الطرق التقليدية.