Мосты являются важным изобретением в истории человечества. С древних времен, когда люди использовали срубленные деревья и сложенные камни для пересечения водных путей и оврагов, до использования арочных мостов и даже вантовых мостов, эволюция была замечательной. Недавнее открытие моста Гонконг-Чжухай-Макао знаменует собой важную веху в истории мостов. В современном мостостроении, в дополнение к использованию железобетонных конструкций, металлические материалы, в частности алюминиевые сплавы, стали основным выбором из-за их различных преимуществ.
В 1933 году первый в мире мостовой настил из алюминиевого сплава был использован на мосту через реку в Питтсбурге в Соединенных Штатах. Более десяти лет спустя, в 1949 году, Канада завершила строительство полностью алюминиевого арочного моста через реку Сагеней в Квебеке, с одним пролетом, достигающим 88,4 метра. Этот мост был первой в мире конструкцией из полностью алюминиевого сплава. Мост имел опоры высотой около 15 метров и две полосы для движения транспортных средств. Он использовал алюминиевый сплав 2014-T6 и имел общий вес 163 тонны. По сравнению с первоначально запланированным стальным мостом, он был легче примерно на 56%.
С тех пор тенденция строительства мостов из алюминиевого сплава неудержима. В период с 1949 по 1985 год Соединенное Королевство построило около 35 мостов из алюминиевого сплава, в то время как Германия построила около 20 таких мостов в период с 1950 по 1970 год. Строительство многочисленных мостов дало ценный опыт будущим строителям мостов из алюминиевого сплава.
По сравнению со сталью, алюминиевые сплавы имеют меньшую плотность, что делает их намного легче, всего 34% веса стали на тот же объем. Тем не менее, они имеют прочностные характеристики, аналогичные стали. Кроме того, алюминиевые сплавы демонстрируют превосходную эластичность и коррозионную стойкость, имея при этом более низкие затраты на техническое обслуживание конструкции. В результате они нашли широкое применение в современном мостостроении.
Китай также добился значительных успехов в строительстве мостов. Мост Чжаочжоу, простоявший более 1500 лет, является одним из вершин древнекитайского мостостроения. В современную эпоху при содействии бывшего Советского Союза Китай также построил несколько стальных мостов, включая мосты через реку Янцзы в Нанкине и Ухане, а также мост через реку Чжуцзян в Гуанчжоу. Однако применение мостов из алюминиевого сплава в Китае, по-видимому, ограничено. Первым структурным мостом из алюминиевого сплава в Китае был пешеходный мост на улице Цинчунь в Ханчжоу, построенный в 2007 году. Этот мост был спроектирован и установлен немецкими инженерами-мостостроителями, и все материалы были импортированы из Германии. В том же году пешеходный мост в Сюйцзяхуэй, Шанхай, был полностью разработан и изготовлен внутри страны с использованием конструкций из алюминиевого сплава. В основном он использовал алюминиевый сплав 6061-T6 и, несмотря на свой 15-тонный собственный вес, мог выдерживать нагрузку в 50 тонн.
В будущем мосты из алюминиевых сплавов имеют огромные перспективы развития в Китае по нескольким причинам:
1 Строительство высокоскоростных железных дорог в Китае процветает, особенно в сложных ландшафтах западных регионов с многочисленными долинами и реками. Ожидается, что мосты из алюминиевого сплава, благодаря своей простоте транспортировки и легкости, будут иметь значительный потенциальный рынок.
2 Стальные материалы подвержены ржавчине и плохо работают при низких температурах. Коррозия стали существенно влияет на устойчивость моста, что приводит к более высоким расходам на техническое обслуживание и угрозам безопасности. Напротив, материалы из алюминиевых сплавов обладают высокой коррозионной стойкостью и хорошо работают при низких температурах, что делает их пригодными для различных климатических условий и обеспечивает длительный срок службы. Хотя мосты из алюминиевых сплавов могут иметь более высокие первоначальные затраты на строительство, их низкие расходы на техническое обслуживание могут помочь сократить разрыв в стоимости с течением времени.
3 Исследования алюминиевых мостовых панелей, как внутри страны, так и за рубежом, хорошо развиты, и эти материалы широко используются. Достижения в области исследования материалов обеспечивают техническую гарантию для разработки новых сплавов, которые отвечают различным эксплуатационным требованиям. Китайские производители алюминия, включая таких промышленных гигантов, как Liaoning Zhongwang, постепенно переключили свое внимание на промышленные алюминиевые профили, заложив основу для строительства мостов из алюминиевых сплавов.
4 Быстрое строительство городского метро в крупных городах Китая предъявляет строгие требования к надземным сооружениям. В связи с их значительными весовыми преимуществами можно предвидеть, что в будущем будет спроектировано и использовано больше пешеходных и автодорожных мостов из алюминиевого сплава.
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Aluminum
Время публикации: 15 мая 2024 г.
