¿La situación actual y el desarrollo de los puentes en arco en China?
(1) La historia del desarrollo y la situación actual de los puentes de arco en China
Entre la serie de puentes de carreteras en mi país, los puentes de arco, como un tipo de puente antiguo, son conocidos por su gran capacidad de luz y alta capacidad de carga, materiales locales, costos de construcción económicos, bajos costos de mantenimiento, hermosa apariencia y otras ventajas técnicas únicas, tiene la historia de construcción más larga y una fuerte competitividad. Es una forma de tender puentes en constante evolución. Según las estadísticas, en mi país se han construido hasta 115 puentes de arco con una luz de 100 m. El puente en arco sigue siendo uno de los principales tipos de puentes de carreteras de gran luz en mi país. El desarrollo de puentes en arco para carreteras en mi país se puede dividir a grandes rasgos en cuatro etapas. La primera etapa va desde los años cincuenta hasta mediados de los sesenta. La mayoría de ellos son puentes de arco de piedra de tamaño pequeño y mediano. En aquella época también se estudiaron puentes de arco de hormigón de escombros, pero no se promocionaron. El puente de arco con el tramo más largo es el puente Changhong (un puente de arco hueco de piedra de caucho de un solo tramo de 112,5 m) construido sobre el río Nanpan en Yunnan en 1961. La segunda etapa fue desde mediados de la década de 1960 hasta la década de 1970, y el tipo de puente dominante fue el puente de arco de doble curvatura poco reforzado. Debido a que el puente de arco de doble curva utiliza menos acero y se puede desmantelar en partes durante la construcción, lo que requiere menos equipo de elevación, y en ese momento era fácil realizar movimientos masivos, se desarrolló rápidamente. En aquella época también se estudiaron puentes en arco con menor refuerzo, como arcos de bloques prefabricados de hormigón de pequeñas y medianas luces y arcos biarticulados. El tramo más largo es el puente Heqian en el condado de Song, Henan, construido en 1968 (luz de 150 m, puente de arco de doble curvatura). La tercera etapa duró desde finales de la década de 1970 hasta la década de 1980, y el tipo de puente dominante eran los puentes de arco de cajón (nervadas) de hormigón armado prefabricados de luces grandes y medianas. El tramo más grande construido con el método de elevación sin ménsulas es el puente Mamingxi en Yibin, Sichuan (terminado en 1979, 150 m de luz), y el tramo más grande construido con el método de elevación con ménsulas es el puente Baoding en Panzhihua, Sichuan (terminado en 1982, 170 m de luz). ). Durante este período, la luz máxima de los puentes de arco de hormigón armado en el extranjero alcanzó los 390 m (KrKI, I Puente en Krk, Yugoslavia, terminado en 1980). La cuarta fase está marcada por el puente sobre el río Jinsha en la puerta sur de Yibin, Sichuan, terminado en 1990. El puente es un puente de arco nervado de hormigón con estructura rígida y soporte medio con una luz de 240 m, que era el más largo del mundo en ese momento. El puente Yibin adopta un arco esquelético rígido, encofrado colgante y hormigón de nervadura de arco moldeado in situ, lo que reduce en gran medida el peso de elevación y garantiza la seguridad del arco. Durante el proceso de vertido, la tensión y la deformación se ajustan cargando el tanque de agua, lo que ahorra mucho acero. Se aplican tecnología informática moderna y métodos de medición eléctrica al cálculo de simulación y al monitoreo de la construcción de puentes en arco para hacer que las decisiones de construcción de puentes en arco sean más científicas. La experiencia en diseño y construcción y los resultados de la investigación científica han promovido en gran medida el progreso tecnológico de los puentes de arco extragrandes de mi país. durante los próximos años. Mi país ha construido decenas de puentes en arco con luces superiores a los 100 metros. Se seleccionó que la luz del puente del río Yongning en Yongning, Guangxi, construido en 1996, fuera de 312 m, lo que aumentó el récord mundial para un puente de arco de hormigón con estructura rígida y soporte central en 72 m. El puente suspende vigas de estructura rígida, vierte hormigón de las nervaduras del arco y ajusta la tensión y la deformación de la construcción, lo que lo hace más seguro y confiable que el método del tanque de agua. El puente Wanxian sobre el río Yangtze en Sichuan es también un puente en arco de hormigón con estructura rígida con una luz de 420 m, lo que aumenta el récord mundial para puentes en arco con soporte superior en 30 m desde los 390 m del puente KRKI en Yugoslavia. Durante este período, la provincia de Guizhou construyó un puente sobre el río con una luz de 330 metros. Es un puente de arco de armadura pretensada, que ocupa el primer lugar en el mundo. En 1995, la provincia de Guangdong construyó un puente de arco de diez orificios con tubos de acero rellenos de hormigón y una luz de 200 m, el primero del mundo. En 1991, se construyó el puente sobre el río Bird's Nest, con una luz de 120 m, en el condado de Fenghuang, provincia de Hunan, que es el primer puente de arco de piedra del mundo. Estos registros de tramos, la experiencia en diseño y construcción y los resultados de la investigación científica muestran que actualmente, los puentes en arco de mi país han saltado a las filas de los puentes en arco más avanzados del mundo.
(2) Los principales tipos estructurales de puentes de arco en mi país
1. Los puentes de arco de piedra son los primeros puentes construidos en China, incluidos los arcos de crucería y los arcos de losa.
2. Puentes en arco de acero: Antes de que China colapsara en la década de 1990 y se convirtiera en el mayor productor de acero del mundo, había relativamente poco acero y se construían pocos puentes en arco de acero. El puente de arco de acero de carretera de mayor tramo es el Puente 3003 en Panzhihua, Sichuan. La luz es de 181 m (1969).
3. Los tipos de puentes de arco de hormigón incluyen arco de cajón, arco de armadura, arco de placa, arco de nervadura, arco de estructura rígida, arco de armadura compuesta, arco de doble curvatura, arco atado, arco de soporte medio y de hormigón. -Arco de tubo de acero relleno. Muchos de ellos han alcanzado el nivel avanzado del mundo.
(3) Métodos de construcción de puentes en arco chinos
Los métodos de construcción son la tecnología más crítica para los puentes en arco de luces largas. La construcción sin apoyos es la dirección de desarrollo de los puentes en arco de grandes luces. En la actualidad, los principales métodos de construcción de puentes de arco en mi país son:
1. Método de elevación por cable
El método de construcción de elevación por cable es uno de los principales métodos para la construcción de tramos largos. Puentes de arco en mi país. Es decir, el tramo de arco voladizo queda suspendido mediante torres, cables y hebillas hasta su cierre. En China, generalmente se utilizan de 3 a 7 secciones, y algunos tienen hasta 11 secciones, que se utilizan ampliamente en aplicaciones porosas. El puente sobre el río Mamingxi Jinsha en Yibin, Sichuan, es un arco cajón de hormigón armado con una distancia neta de 1,50 m, se iza en cinco secciones y pesa 70 toneladas. El puente Yupingshan en Nanping, provincia de Fujian, con un arco de nervaduras de telar, se iza en cinco secciones y pesa 59,6438 toneladas. El puente sobre el río Sichuan Wanxian Yangtze (L=420 m) también se iza con cable, está dividido en 11 secciones, 40 m de largo y tiene un peso de elevación de más de 50 toneladas.
2. Método constructivo giratorio
El anillo del arco de medio vano se cuela en obra y gira horizontal o verticalmente alrededor del arco. Entre ellos, el puente de arco construido con rotación horizontal es el primero en China. El método de construcción por rotación se ha desarrollado rápidamente en mi país en los últimos años y se ha utilizado ampliamente en la construcción de puentes en arco. El puente del río Huangbai y el puente del río Xia Lao en la carretera externa de las Tres Gargantas son puentes giratorios horizontales de peso equilibrado. El peso total del grifo es de 3500 toneladas y 3600 toneladas, y el peso del grifo es el tonelaje máximo actual. La bisagra de bola giratoria está hecha de placas de acero semiesféricas y las dos últimas placas de acero están comprimidas y giradas con precisión. El paso elevado de Wenfeng Road en Anyang, Henan, está prefabricado en la dirección opuesta al eje del puente, luego gira verticalmente hasta la elevación requerida y luego gira horizontalmente 180 grados para cerrar.
3. Método de la armadura en voladizo
La celosía compuesta por anillos de arco, columnas, varillas diagonales temporales o permanentes y cordones superiores se construye utilizando voladizo hasta su cierre. En nuestro país se utiliza principalmente para arcos de celosía compuesta, que se colocan en voladizo y se ensamblan sin componentes temporales, sino con tendones temporales pretensados. El puente Jiangjiehe, de 330 m de luz, utiliza un mástil a dos aguas de acero como grúa, con un peso máximo de elevación de 120 toneladas.
4. Métodos de marco rígido y marco semirrígido
El marco del arco está hecho de acero y se vierte hormigón alrededor del marco para formar un arco. El método de marco fuerte rara vez se utiliza en China, y se utilizan principalmente marcos semirrígidos. Generalmente, después de cerrar el esqueleto para formar un arco, se divide en tres capas: inferior, inferior y superior, y se vierte hormigón desde los pies del arco hasta la parte superior. Para evitar que el esqueleto se vuelva inestable, es necesario pesarlo en la sección de la bóveda y descargarlo gradualmente a medida que se vierte el hormigón en la sección de la bóveda. El puente del río Wanxian Yangtze y el puente Yongning Yongjiang se construyen utilizando el método de marco semirrígido, pero se agrega un tubo de acero de 40 cm de diámetro en las esquinas del marco. Después de cerrar el marco, se vierte concreto dentro del tubo. para aumentar la rigidez ósea. El puente Wanxian sobre el río Yangtze divide cada capa de hormigón en seis secciones y las vierte simétrica y simultáneamente para desviar el esqueleto de manera uniforme, evitando factores desfavorables como grandes deformaciones repetidas al verter desde el pie del arco hasta la bóveda, peso pesado en la bóveda y precombada en forma de silla de montar, que es una mejora importante de este método.
5. Método de construcción del arco
Nuestro país utiliza principalmente cerchas Bailey, y se agregan algunas varillas pequeñas a la cuerda superior para formar arcos Bailey para la construcción. Por ejemplo, en Hunan, se utilizó un marco de arco Bailey de una sola capa, reforzado con cables y ensamblado en un puente de cable Ziwan Suwon con una luz de 133 m.
En resumen, podemos ver que existen muchos métodos de construcción avanzados y factibles en China, y se ha formado un conjunto único de métodos de construcción sin soporte para puentes en arco, es decir, el levantamiento de cables es el método principal, combinado con método de construcción de carrocería, método de estructura semirrígida y método de armadura en voladizo. Por supuesto, se necesita más desarrollo y mejora.
(4) La dirección del desarrollo de los puentes en arco de China
1. Arco ligero redondo
El anillo de arco liviano puede reducir la demanda de capacidad de elevación y ahorrar dinero. Estructuras superiores e inferiores. Volumen de proyecto y ahorro de costes. Los arcos de cajón de nuestro país están limitados por el peso de elevación. Las lamas son muchas y gruesas, y pueden representar de 20 a 25 del anillo del arco principal, pero no son necesarias en términos de tensión. Por lo tanto, además de reducir el espesor de las placas delgadas, los anillos de arco livianos también se están desarrollando hacia cajas más anchas y menos cajas para reducir el volumen de la red. Ha existido un arco circular con dos cajas, una superior y otra inferior formando una caja de tres cámaras, y también ha habido una tendencia hacia los arcos de nervaduras, o el uso de nervaduras en forma de caja, nervaduras rectangulares industriales o incluso I- costillas en forma.
Los anillos de arco livianos también plantean requisitos más estrictos para el diseño y la construcción:
(1) Se debe considerar la teoría de las grandes deformaciones en el diseño, y se debe utilizar la teoría de la deflexión o la teoría de elementos finitos no lineales para el cálculo de la fuerza interna.
(2) La estabilidad durante la construcción, especialmente la estabilidad fuera del plano del arco nervado, es excepcional. Por lo tanto, a menudo se utilizan medidas de construcción como levantar varias secciones y cerrar secciones individuales en el medio para garantizar la estabilidad.
2. El anillo de arco liviano en la etapa de construcción incide directamente en la necesidad de reducir la capacidad de elevación. En la etapa de construcción de algunos puentes de arco de gran luz, se utilizan componentes compuestos de acero y concreto o tubos de acero rellenos de concreto, y luego los anillos del arco se vierten después del cierre, lo que puede reducir en gran medida el peso de elevación. Los pórticos semirrígidos de tubos de acero pueden convertirse en el método de construcción más prometedor para puentes en arco de luces ultralargas. Después de que el anillo del arco se aligere durante la fase de construcción, la estabilidad durante la fase de construcción es una cuestión técnica clave. Teniendo en cuenta la influencia de la no linealidad geométrica y la no linealidad física, el coeficiente de estabilidad de cada paso se calcula para garantizar una construcción infalible.
3. Se suelen utilizar arcos de amarre y arcos de soporte medio.
El arco tirado es una estructura sin empujes y tiene bajas exigencias sobre las pilas y estribos. Todo el puente tiene una estructura simple y liviana, una vista amplia del tablero del puente y es ampliamente utilizado en puentes de carreteras.
En puentes urbanos y ríos navegables en áreas planas, los puentes de arco de soporte medio a menudo son los preferidos porque pueden reducir la altura del puente, aumentar la relación de luz y reducir el empuje de la altura del edificio del tablero del puente; y se puede acortar. El puente es largo, la forma es hermosa, añade paisaje a la ciudad y el costo es bajo; La tendencia de desarrollo actual es relativamente rápida.
4. Los puentes en arco de tubos de acero rellenos de hormigón se están desarrollando rápidamente.
Un puente en arco hecho de tubos de acero o vigas de tubos de acero y relleno de hormigón se llama puente en arco de tubos de acero relleno de hormigón. Como material de plataforma de acero y hormigón, el hormigón con tubos de acero utiliza hormigón de relleno para mejorar la estabilidad, la resistencia a la corrosión y la durabilidad de la pared del tubo de acero cuando está bajo presión y, por otro lado, utiliza la pared del tubo para rodear el hormigón. Mejora la resistencia a la compresión y la ductilidad del hormigón. Combinando acero y hormigón de forma orgánica en arquitectura. Los tubos de acero rellenos de hormigón pueden utilizar tubos de acero huecos como marcos rígidos o incluso encofrados, que tienen las ventajas de peso ligero, avance rápido y bajo consumo de acero. Debido a su superioridad en materiales y métodos de construcción, es muy razonable aplicar esta estructura a puentes de arco donde la tensión es la fuerza principal. La aparición de tubos de acero rellenos de hormigón ha resuelto los dos principales problemas de los materiales y la construcción de los puentes en arco. Por lo tanto, los puentes en arco de tubos de acero rellenos de hormigón se están desarrollando rápidamente en nuestro país.
Para obtener más información sobre licitaciones de ingeniería/servicios/adquisiciones y para mejorar la tasa de adjudicación de ofertas, puede hacer clic en la parte inferior del sitio web oficial de servicio al cliente para realizar una consulta gratuita: /#/? fuente=bdzd