ما هي الابتكارات في عملية بناء جسور الصلب؟

2025-03-27 15:56:52

كشكل مهم من أشكال هندسة الجسور الحديثة ، تخضع عملية بناء جسر الصلب إلى تغييرات تكنولوجية غير مسبوقة. في ظل خلفية التكامل العميق للبناء الصناعي والتكنولوجيا الرقمية ، ظهر عدد من الابتكارات التي اخترقت في مجال بناء الجسر الصلب ، مما لا يعيد تكوين الوضع التقليدي لبناء الجسر فحسب ، بل يعزز أيضًا تحول الصناعة بأكملها في اتجاه الذكاء والخضار.

بناء دقيق مدفوع بالتوائم الرقمية

يدرك نظام النمذجة ثلاثية الأبعاد القائم على تقنية BIM إدارة دورة الحياة بأكملها لجسور هيكل الصلب. أثناء بناء جسر هونغ كونغ-زيوهاي-ماكاو ، قامت شركة CCCC الثانية المحدودة بمحاكاة شرائح العارضة الصلب مع دقة على مستوى الملليمتر من خلال نمذجة BIM ، واكتشفت وحل 136 صراعًا في التصميم مسبقًا. تتيح تقنية التجميع ما قبل التجميع الرقمي هذه أن يتم التحكم في خطأ الرفع في الموقع داخل 3 مم ، مما يحسن الدقة بنسبة تصل إلى 80 ٪ مقارنة بالعملية التقليدية. أثناء عملية البناء ، يمكن لنظام المراقبة الذكي الذي يتكون من ماسح الضوئي بالليزر والمحطة الكلية التقاط بيانات تشوه بنية الصلب في الوقت الفعلي وضبط معلمات البناء تلقائيًا من خلال الخوارزميات ، مما يشكل نظام تحكم في الحلقة المغلقة من "تنظيم تحليل التحليل".

تطبيق مجموعة الروبوت الذكية لحام Robot يحسن بشكل كبير من كفاءة البناء. في مشروع جسر نهر Yangtze Bridge Shanghai-Sutong ، يدرك روبوت اللحام الذي تم تطويره ذاتيًا من ستة محاور اللحام الآلي لحام الاختراق الكامل U-RIB ، ويصل حجم اللحام في يوم واحد إلى 5 مرات من اللحام اليدوي التقليدي ، ومعدل اللحام المؤهل من 92 ٪ إلى 99.8 ٪. هذا الاختراق التكنولوجي لا يحل فقط مشكلة مراقبة الجودة لحام المرتفعة ، ولكن أيضًا يحرر العمال من بيئة العمل عالية الخطورة.

ثانياً ، اختراق التصنيع للبناء المعياري

تقنية الرفع المتكاملة للمكونات الكبيرة هي إعادة كتابة المنطق الزمني والمكاني لبناء الجسر. شنتشن-زيونغشان قناة الصلب العارضة باستخدام رافعة عائمة 12000 طن للتثبيت الكلي ، وهو وزن رفع واحد يتجاوز 4000 طن ، مما يخلق سجلًا جديدًا لرفع الجسر العالمي. تقصر طريقة البناء الصناعية هذه لـ "التثبيت المسبق على الأرض والتجميع في البحر" وقت التشغيل في البحر بنسبة 70 ٪ ويقلل من انبعاثات الكربون من السفن بنسبة 45 ٪. لا يجلب البناء المعياري تحسين الكفاءة فحسب ، بل يولد أيضًا بيئة جديدة لصناعة تكامل "تصنيع التصنيع".

لقد أحدث تطبيق مواد فولاذية مقاومة للطقس الجديدة ثورة في بنية الصلب للجسور. يتبنى جسر نهر اليانغسيغانغ في ووهان الصلب Q345QDNH التجويف ، إلى جانب تكنولوجيا الطلاء المركب النانوي ، مما يمتد دورة مكافحة التآكل لهيكل الصلب إلى 100 عام. يؤدي الاختراق المبتكر في المواد إلى تقليل تكلفة الصيانة بنسبة 60 ٪ وانبعاثات الكربون بنسبة 40 ٪ في دورة الحياة بأكملها ، مما يخلق حقبة جديدة من جسور الصلب الخالية من الطلاء.

ثالثًا ، الابتكار التكنولوجي للبناء الأخضر

تُظهر تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مزايا فريدة في مجال مكونات الصلب على شكل تصنيع. يتم تصنيع صندوق مرساة الصلب المنحني لجسر نهر chongqing baijusi yangtze بواسطة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية ، ويتم تشكيل هيكل التجويف الداخلي المعقد في وقت واحد ، ويزداد معدل استخدام المواد من 55 ٪ إلى 95 ٪. تتخطى عملية التصنيع الإضافية هذه القيود الهندسية للآلات التقليدية وتفتح مسارًا جديدًا لتصنيع هياكل الصلب الحرة.

نظام التحكم الذكي لانبعاثات الكربون أثناء البناء يبني نموذجًا جديدًا للبناء الأخضر. بالاعتماد على منصة إنترنت الأشياء لتتبع بصمة الكربون من اللحام والنقل والرفع وغيرها من الروابط ، حقق مشروع إعادة بناء الطريق السريع Guangshen Yanjiang انخفاضًا بنسبة 32 ٪ في انبعاثات الكربون لكل وحدة من قيمة الإخراج. جعل التطبيق المتكامل لنظام جمع مياه الأمطار وجهاز توليد الطاقة الكهروضوئية معدل الاكتفاء الذاتي للطاقة لموقع البناء يصل إلى 40 ٪ ، مما يشكل نظامًا قياسيًا للبناء الأخضر القابل للتكرار.

تعد موجة الابتكار في تكنولوجيا بناء الجسور الصلب في الأساس منتجًا لا مفر منه للتحول المزدوج للتصنيع والرقمنة في صناعة البناء. لا تحل هذه التقنيات المبتكرة فقط مشاكل الجودة واختناقات الكفاءة في البناء التقليدي ، ولكن الأهم من ذلك ، بناء نظام بناء جديد من "التصميم الرقمي ، الإنتاج الذكي ، البناء الذكي". مع الاختراق المستمر لـ 5G ، والذكاء الاصطناعي والتقنيات الجديدة الأخرى ، سيستمر بناء الجسر الصلب في التطور في اتجاه الرقمنة على جميع العناصر وتخصيص العملية بأكملها ، مما يضع معيارًا فنيًا جديدًا لهندسة الجسور الحديثة.