Строительство турецких автомагистралей: роль стальных коробчатых балок AS5100

С нашей точки зрения, как производителя и монтажника основных стальных компонентов мостов, Турция представляет собой захватывающий и динамичный ландшафт для развития инфраструктуры. Расположенная на двух континентах, с рельефом от суровых гор и глубоких ущелий до сейсмических зон и стратегических водных путей, инженерные задачи страны так же разнообразны, как и ее география. При решении этих задач стальной коробчатый балочный мост, спроектированный в соответствии со строгими международными стандартами, такими как австралийский AS5100, оказался исключительно эффективным решением. Давайте рассмотрим применение стальных коробчатых балок, соответствующих стандарту AS5100, в турецкой сети автомагистралей, подробно описывая требуемое производственное мастерство, актуальность стандарта, динамику рынка и будущие тенденции, рассматриваемые через призму нашего практического опыта.

1. Процесс производства и технические характеристики для турецкого контекста

Производство стальных коробчатых балок - это точная работа, где контроль качества имеет первостепенное значение. Для турецких проектов, часто расположенных в сложных условиях, наши производственные процессы адаптированы для решения этих конкретных задач.

Выбор и обработка материалов: Мы в основном используем высокопрочные низколегированные стали (HSLA), такие как S355, S460 и все чаще S690, которые прямо указаны в AS5100. Сейсмическая активность Турции требует материалы с отличной прочностью и пластичностью для поглощения энергии во время землетрясения. Все листовые материалы проходят ультразвуковое тестирование по прибытии, чтобы убедиться в отсутствии внутренних дефектов. Резка и сверление выполняются на станках с компьютерным управлением для достижения точных допусков, требуемых для сложной геометрии коробчатой балки. Эта точность имеет решающее значение для бесшовной сборки во время монтажа, особенно когда сегменты изготавливаются в разных местах, что является распространенным сценарием для международных проектов.

Изготовление и сварка: Сборка настила, стенок и нижней полки в замкнутую, жесткую на кручение секцию является основой нашей работы. Процедуры сварки квалифицированы и выполняются в строгом соответствии с AS5100, который требует строгой сертификации сварщиков и протоколов неразрушающего контроля (NDT). Для турецких автомагистралей в прибрежных районах, таких как Эгейское или Средиземное море, сварные швы должны обладать превосходной усталостной прочностью, чтобы выдерживать десятилетия интенсивного движения. Мы используем автоматическую сварку под флюсом (SAW) для длинных продольных швов и тщательную ручную или роботизированную сварку для сложных узлов и ребер жесткости. Каждый критический сварной шов на 100% проверяется с помощью ультразвукового контроля (UT) или радиографического контроля (RT).

Защита от коррозии: Это обязательный аспект для долговечности. Разнообразный климат Турции — соленый прибрежный воздух, загрязнение окружающей среды в городских центрах и циклы замораживания-оттаивания в восточных высокогорьях — требует надежной многослойной системы защиты. Наш стандартный процесс включает в себя:

Абразивная очистка: Поверхности очищаются до Sa 2.5 (почти белый металл), чтобы обеспечить идеальную адгезию.

Цинковое металлизирование или эпоксидные грунты: Мы часто наносим металлизированный цинковый слой для катодной защиты или эпоксидный грунт, обогащенный цинком. Это критическая защита от коррозии.

Система окраски: Наносится полный эпоксидный промежуточный слой и прочное полиуретановое покрытие, в результате чего общая толщина системы составляет более 280 микрон. Эта система рассчитана на устойчивость к ультрафиолетовому излучению и химическому воздействию в течение более 20 лет до необходимости капитального ремонта.

Транспортировка и монтаж: Горная топография Турции часто диктует модульную конструкцию. Мы изготавливаем сегменты, которые можно транспортировать автомобильным или морским транспортом к месту строительства. Методы монтажа тщательно выбираются:

Консольный запуск: Это преобладающий метод для преодоления глубоких долин, встречающихся в районе Черного моря (горы Качкар) и Таврских горах (Торос). Это позволяет нам строить мост без лесов с дна долины, сводя к минимуму воздействие на окружающую среду и избегая нестабильных склонов.

Подъем с помощью прядевых домкратов/мегакранов: Для переходов через Босфор или в промышленных зонах большие сегменты поднимаются на место с помощью синхронизированных прядевых домкратов или сверхтяжелых кранов.

Основные области применения в Турции:

Переходы через долины большой протяженности: Необходимы для Северной Анкарской автомагистрали или автомагистралей, пересекающих Восточно-Анатолийское нагорье.

Сейсмостойкие конструкции: Внутренняя пластичность и непрерывность стальных коробчатых балок делают их идеальными для сейсмоопасных зон, таких как район Мраморного моря или Измит.

Сложные развязки: Их высокая жесткость на кручение позволяет строить сложные, изогнутые системы съездов в городских сетях автомагистралей, таких как развязки автомагистрали Стамбул-Измир (Otoyol 5).

2. Основные принципы стандарта AS5100 для турецких горных автомагистралей

Хотя у Турции есть свои собственные спецификации, многие крупные проекты, финансируемые международными институтами, требуют или выигрывают от всемирно признанных стандартов, таких как AS5100. Его философия проектирования предельных состояний идеально подходит для сложных условий Турции, особенно в горных районах.

AS5100 предоставляет всеобъемлющую основу для сочетаний нагрузок. Для турецких горных автомагистралей наиболее критичны следующие:

Постоянные воздействия (собственный вес, давление грунта): Точный расчет жизненно важен, учитывая значительные уклоны и сложные геотехнические условия на горных склонах.

Динамические воздействия (транспортные нагрузки): Модель динамической нагрузки AS5100, нагрузка M1600, очень актуальна. Она состоит из:

Проектная полоса: Условная полоса, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой (UDL) и одиночной сосредоточенной нагрузкой (нагрузка ножевого края, KEL). Интенсивность UDL уменьшается по мере увеличения загруженной длины, что является рациональным подходом для мостов большой протяженности, распространенных в долинах.

Специальные транспортные средства (S1600): Это представляет собой тяжелую аномальную нагрузку, имеющую решающее значение для автомагистралей, обслуживающих горнодобывающую и логистическую отрасли Турции. Для горных мостов с крутыми уклонами силы торможения и ускорения от этих тяжелых транспортных средств являются основным фактором проектирования.

Воздействия окружающей среды:

Ветер (AS/NZS 1170.2): AS5100 ссылается на подробный стандарт по ветру. Это необходимо для мостов на большой высоте и коробчатых балок большой протяженности, которые подвержены аэродинамической неустойчивости. Наши проекты включают в себя специальные исследования ветра для каждого объекта.

Снег и лед: Значительный фактор для автомагистралей в восточной Турции (например, Эрзурум, Карс). AS5100 предоставляет рекомендации по учету этих нагрузок.

Землетрясение (AS 1170.4): Хотя Турция использует свой собственный сейсмический кодекс, принципы AS5100 для детального проектирования и расчета несущей способности являются взаимодополняющими и обеспечивают высокий уровень сейсмической устойчивости.

Применимость AS5100 в Турции заключается в его целостном и рациональном подходе к объединению этих разнообразных и экстремальных нагрузок, обеспечивая безопасность, не будучи чрезмерно консервативным — ключевой фактор при строительстве экономически жизнеспособной инфраструктуры в сложных условиях.

3. Анализ рынка и характеристики применения в Турции

Внедрение технологии стальных коробчатых балок в Турции обусловлено мощным сочетанием факторов:

Факторы спроса: Основным фактором является масштабная программа государственных инвестиций в инфраструктуру, в первую очередь проекты «Видение 2023». Это включает в себя тысячи километров новых автомагистралей, особенно текущие проекты на побережье Черного моря и анатолийских поперечных автомагистралях. Необходимость соединить отдаленные горные районы и улучшить торговлю между востоком и западом является мощным экономическим и политическим императивом.

Динамика цепочки поставок: Турция может похвастаться развитой отечественной сталелитейной промышленностью с крупными производителями, такими как Erdemir и İÇDAŞ, обеспечивающими высококачественную листовую сталь. Эта местная доступность значительно снижает затраты на материалы и сроки выполнения логистических операций. Кроме того, Турция развила сильные отечественные производственные мощности. Хотя специализированные проекты могут включать международных производителей, все большее число турецких подрядчиков обладают опытом и оборудованием для производства и монтажа больших стальных коробчатых балок, создавая конкурентный и способный местный рынок.

Политика и финансирование: Многие мегапроекты строятся по модели «Строительство-Эксплуатация-Передача» (BOT). Это участие частного сектора стимулирует использование эффективных методов строительства, таких как стальные коробчатые балки, поскольку их более быстрое возведение приводит к более раннему получению дохода от сборов. Международное финансирование от таких учреждений, как Всемирный банк или ЕБРР, часто требует использования международных стандартов, таких как AS5100, обеспечивая соблюдение передовых методов.

Ценообразование и экономика: Первоначальная стоимость стали может быть выше, чем у бетона. Однако анализ затрат на весь срок службы, учитывающий более быстрое строительство, более низкие затраты на фундамент из-за меньшего веса и более простое будущее обслуживание, часто отдает предпочтение стали. В гористой местности возможность возведения моста с минимальным вмешательством в чувствительный пол долины — избегая масштабных земляных работ и защищая окружающую среду — обеспечивает значительные экономические и экологические преимущества.

4. Будущие тенденции и иллюстрация тематического исследования

Будущие тенденции:

Технологические: Увеличение использования марок

высокопроизводительной стали (HPS)

, таких как S690 и S960, позволит увеличить пролеты и создать более легкие и более эффективные с точки зрения материалов конструкции, облегчая транспортировку и монтаж в отдаленных районах. Растет внедрение

BIM (информационное моделирование зданий)

и

цифровых двойников

для проектирования, изготовления и управления активами.

Рынок: Спрос на сложные мосты большой протяженности будет продолжать расти по мере завершения Турцией национальной сети автомагистралей. Большее внимание будет уделяться техническому обслуживанию и ремонту существующих конструкций.

Локализация: Тенденция направлена на увеличение доли турецкого контента. Опыт местных производителей уже силен и продолжает расти. Следующим шагом является дальнейшее развитие передовых технологий сварки, автоматизированного производства и специализированного монтажного оборудования.

Мост Осман Гази (переправа через залив Измит)

Хотя это в основном висячий мост, его подъездные виадуки широко используют стальные коробчатые балки и демонстрируют применение международных стандартов в турецком контексте. Более чистым примером являются подъездные виадуки

моста Чанаккале 1915 года