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鋼結(jié)構(gòu)·橋梁 史上最酷的橋梁替換

作者:admin 發(fā)布日期:2021/4/25 關(guān)注次數(shù): 二維碼分享

在俄亥俄州的桑達(dá)斯基外側(cè),一個(gè)美麗的具有歷史意義的峽谷切斷了懷安多特縣平坦的平原。這個(gè)山谷內(nèi)有俄亥俄州風(fēng)景秀麗的桑達(dá)斯基河,在印第安工廠——一個(gè)建于1861年的谷物磨粉工廠內(nèi)還藏著一座博物館。在博物館中,有一座跨越桑達(dá)斯基河的年代已久的、荷載受限的桁架橋。

這座印第安工廠橋最初建于1913年,跨度為177ft.(約53m),單車道,采用雙腹材普拉特下承式桁架。橋梁性能日漸退化,直到它引起了懷安多特縣的工程師Michael B. Kohl的注意。鑒于這座橋梁的特殊位置,Kohl啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目來(lái)考察如何對(duì)該橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。俄亥俄州曼斯菲爾德的一家土木/結(jié)構(gòu)公司——Richland工程有限公司被選中進(jìn)行修復(fù)方案的制訂,并最終給出了橋梁的修復(fù)方案。

修復(fù)計(jì)劃包括完全拆除橋梁的上部鋼結(jié)構(gòu),替換掉包括木板條面板、車行道的鋼縱梁和橋面梁的整個(gè)橋面系統(tǒng),替換掉退化的桁架桿件并且對(duì)鋼結(jié)構(gòu)涂刷保護(hù)涂層。鑒于橋梁跨越了一條風(fēng)景優(yōu)美的河流,項(xiàng)目的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)致力于將對(duì)項(xiàng)目所處位置周邊環(huán)境的影響降至最低。基于過(guò)往的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)師在河中用干凈的、不易腐蝕的石頭搭建了一個(gè)臨時(shí)的工作平臺(tái),為了避免對(duì)當(dāng)?shù)匕鲱惿飵?lái)傷害,通過(guò)調(diào)研,將100多個(gè)雙殼貝從項(xiàng)目所在地區(qū)轉(zhuǎn)移到別處。


加工商U.S. Bridge承建了這個(gè)項(xiàng)目,該公司也是美國(guó)鋼橋協(xié)會(huì)NSBA的會(huì)員單位,具有大量的桁架建造經(jīng)驗(yàn),和Richland工程有限公司在若干個(gè)桁架修復(fù)項(xiàng)目中有過(guò)密切的合作。然而,這個(gè)項(xiàng)目所采用的方法和以往項(xiàng)目采用的方法還是具有根本性的不同的。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在已有的桁架內(nèi)安裝了一個(gè)227ft.(68m)長(zhǎng)的臨時(shí)桁架(由U.S. Bridge公司發(fā)明,被稱為自由桁架),并用這個(gè)臨時(shí)桁架作為一個(gè)支撐將已有的桁架滑移到東側(cè)引橋路面,然后可以在地面上對(duì)這座橋梁進(jìn)行拆除并重新組裝。

分析表明在橋面恒荷載被移走的情況下,大跨桁架可以承擔(dān)橋梁的荷載。U.S. Bridge公司首先移走了橋面上的瀝青表層帶來(lái)的恒荷載,然后增加了臨時(shí)支撐框架。原有的木橋面板仍然留在橋面上以供安裝框架的設(shè)備進(jìn)出并將自由桁架移入。在桁架到場(chǎng)并頂升到位但尚未起吊前,U.S. Bridge公司移去了木橋面板和70%的縱梁,然后提升自由桁架和更輕的已有桁架。這個(gè)移除并重安裝的概念不但是具有創(chuàng)新性的,而且也是該項(xiàng)目成功實(shí)施的關(guān)鍵所在。因?yàn)椴槐卦谏__(dá)斯基河上作業(yè),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)避免了施工過(guò)程中的延誤以及可能遇到的災(zāi)難。在項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程中,桑達(dá)斯基河經(jīng)歷了數(shù)次洪災(zāi),如果項(xiàng)目需要水中作業(yè)的話,這必將會(huì)阻礙水中作業(yè)直到洪水退去,也可能會(huì)將建在水中的任何石方工程平臺(tái)沖垮。如果印第安工廠橋支撐在水中臨時(shí)柱上的時(shí)候遇到了洪災(zāi),對(duì)橋梁造成的損害將是毀滅性的。

在橋梁的鋼構(gòu)件都運(yùn)回到工廠后,U.S. Bridge公司著手加工新鋼構(gòu)件來(lái)替換退化的鋼構(gòu)件。新的鋼構(gòu)件包括所有的道路縱梁和橋面梁、桁架斜桿、下弦桿、帶環(huán)拉桿、桁架鉸接節(jié)點(diǎn)和支座。對(duì)箱式桁架上弦桿、端部立柱、豎桿以及原有的格構(gòu)式門式撐架和側(cè)向支撐都加以保留,對(duì)新加工鋼構(gòu)件和原有的鋼構(gòu)件進(jìn)行熱浸鍍鋅處理來(lái)進(jìn)行防腐蝕保護(hù),用一種類似于拆除桁架時(shí)采用的方法繼續(xù)使用自由桁架進(jìn)行重安裝。


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