Hướng dẫn cầu thép mô-đun: Thiết kế, chế tạo và lắp đặt hiện trường nhanh

Một cây cầu thép mô-đun không chỉ đơn giản là một cây cầu thép được vận chuyển đến công trường thành từng mảnh. Đó là một kết cấu được thiết kế từ bản vẽ đầu tiên dưới dạng một tập hợp các mô-đun hoàn thiện tại nhà máy - dầm, giàn, tấm sàn, giằng và các phần trụ - được vận chuyển dưới dạng tải trọng bình thường, nâng vào vị trí và kết nối với một số khớp nối được giới hạn cẩn thận. Nguyên tắc rất đơn giản: chuyển càng nhiều công việc vào cửa hàng càng tốt và để lại càng ít công việc ở hiện trường càng tốt.

Cách tiếp cận đó là trọng tâm của việc xây dựng cầu tăng tốc, thường được rút ngắn thành ABC. Thay vì đóng đường trong nhiều tháng trong khi ván khuôn, cốt thép và bê tông nối tiếp nhau, một cây cầu thép mô-đun cho phép công việc nền móng, chế tạo và chuẩn bị mặt bằng diễn ra song song. Khi các mô-đun cuối cùng đã đến nơi, thời gian đóng cửa tại chỗ thường được tính bằng giờ hoặc vài ngày thay vì tính bằng tháng.

Chúng tôi đã dành hơn mười lăm năm để chế tạo các bộ phận thép có độ chính xác cao và bài học từ các phân xưởng đó chuyển trực tiếp sang công việc cầu đường: kiểm soát thép trước khi nó rời khỏi nhà máy và công trường phần lớn sẽ tự xử lý.

Điều gì tạo nên một cây cầu thép thực sự có tính mô-đun

Tính mô đun là một quyết định thiết kế, không phải là một phương pháp phân phối. Một cây cầu trở thành mô-đun khi người kỹ sư cố tình chia nó thành các đơn vị có thể vận chuyển được tại các vị trí mà lực, dung sai và các mối nối có thể được xử lý một cách rõ ràng. Hoàn thành tốt, các điểm phân chia được chọn sớm và mọi quyết định sau này - bắt vít, phủ, nâng, thậm chí thoát nước - đều tuân theo chúng.

Mô-đun, khớp nối và logic lắp đặt

Cầu thép mô-đun điển hình được chia thành các tấm cấu trúc thượng tầng, tấm sàn, giằng chéo và trong các hệ thống đúc sẵn hoàn chỉnh, trụ thép, mũ mố và tường cánh. Các kết nối thường rơi vào hai nhóm: mối nối bắt vít sử dụng bu lông cường độ cao hoặc bu lông vừa vặn, và các cụm hàn tại xưởng được nối tại hiện trường. Một số hệ thống giàn dựa trên bảng điều khiển sử dụng các đầu nối cắt độc quyền ở mỗi góc, cho phép một nhóm nhỏ với các dụng cụ cầm tay có thể xây dựng một nhịp mà không cần cần trục.

Giới hạn hình học, độ cong và vận chuyển

Kích thước mô-đun được quyết định bởi những gì có thể di chuyển hợp pháp trên xe tải hoặc bên trong container, bởi công suất cần cẩu và bởi những con đường tiếp cận thực sự đến địa điểm. Tất cả các dung sai về độ cong, mối nối, căn chỉnh lỗ và chế tạo đều phải được giải quyết tại xưởng vì có rất ít cơ hội để sửa hình học khi các mô-đun được chuyển đến điểm giao nhau từ xa mà không có thiết bị nặng trên tay.

Tại sao chủ đầu tư và nhà thầu chọn cầu thép mô-đun

Trường hợp thương mại thường mạnh mẽ như trường hợp kỹ thuật. Những lý do chúng tôi nghe thường xuyên nhất từ các nhóm dự án bao gồm:

• Lịch trình được nén lại vì việc chế tạo ngoài công trường diễn ra song song với công việc làm móng và tiếp cận.
• Chất lượng có thể dự đoán được vì quá trình hàn, khoan và phủ diễn ra trong điều kiện xưởng được kiểm soát thay vì trong điều kiện gió và mưa.
• Ít gây gián đoạn cho công chúng hơn, với thời gian đóng cửa ngắn hơn, lắp đặt vào ban đêm và số ngày làn đường bị mất ít hơn nhiều.
• Tiếp cận những địa điểm khó khăn, nơi không có chỗ cho ván khuôn lớn, nhà máy bê tông hoặc thiết lập cần cẩu dài.
• Sự độc lập về thời tiết trong quá trình sản xuất, giúp chương trình ổn định qua mùa đông và mùa mưa.
• Tái sử dụng và di dời vì cầu vòng có thể được tháo dỡ, cất giữ và lắp đặt lại ở nơi khác.
• Tải trọng chết nhẹ hơn, có thể giảm chi phí kết cấu phần dưới và nền móng.

Sơ lược về các hệ thống cầu thép mô-đun phổ biến

Các họ dưới đây đáp ứng hầu hết các yêu cầu nhịp ngắn và trung bình. Các số liệu chỉ mang tính biểu thị; tải trọng thiết kế, hình học và khả năng tiếp cận địa điểm luôn chi phối việc lựa chọn cuối cùng.

Cân nhắc về thiết kế và kỹ thuật

Tải và hành vi cấu trúc

Thiết kế mô-đun không làm giảm gánh nặng kỹ thuật; nó di chuyển nó. Các mô hình tải trực tiếp như AASHTO HL-93 hoặc tải trọng giao thông Eurocode có liên quan, các loại chi tiết mỏi cho đường sắt và các tuyến đường vận tải hạng nặng, khuếch đại động, nhu cầu địa chấn và độ lún chênh lệch đều vẫn được áp dụng. Những thay đổi nào là dự phòng: cấu trúc dựa trên bảng điều khiển, bắt vít giúp người kiểm tra có thể nhìn thấy, kết nối dễ dàng và nhà thiết kế phải xác nhận rằng bất kỳ bộ phận đơn lẻ nào cũng có thể được kiểm tra, thay thế hoặc tăng cường trong suốt vòng đời của cây cầu.

Bảo vệ chống ăn mòn và độ bền

Chiến lược lớp phủ tuân theo kích thước mô-đun và môi trường dịch vụ. Mạ kẽm nhúng nóng phù hợp với các tấm nhỏ hơn và mang lại khả năng bảo vệ không cần bảo trì trong nhiều thập kỷ ở vùng nông thôn. Các dầm lớn hơn thường được làm sạch bằng phun nổ và sơn tại xưởng bằng hệ thống nhiều lớp sơn, và thép chịu thời tiết vẫn là một lựa chọn hợp lệ trong môi trường thích hợp. Các chi tiết quan trọng hơn sản phẩm: đường thoát nước, mép nhỏ giọt và việc tránh bẫy ẩm quyết định thời gian tồn tại của lớp phủ. Các lớp hoàn thiện được áp dụng tại xưởng phải luôn để lại một lịch trình sửa chữa xác định cho việc chỉnh sửa hiện trường sau khi bắt vít và hàn.

Chi tiết sàn, vòng bi và kết nối

Các lựa chọn sàn bao gồm các tấm bê tông đúc sẵn, sàn thép trực hướng, gỗ và hệ thống polyme gia cố bằng sợi. Tác động tổng hợp thông qua các đinh chịu cắt thường xảy ra ở các đường ngang cố định, trong khi các kết cấu tạm thời thường dựa vào bề mặt chạy đơn giản, có thể thay thế được. Các khe co giãn, miếng đệm chịu lực và cửa thoát nước cần phải được phối hợp với các bộ phận phân chia mô-đun để không phải cắt hoặc khoan lại tại chỗ.

Từ bản vẽ cửa hàng đến lắp dựng công trường

Mọi dự án mô-đun thành công đều bắt đầu trên giấy. Một mô hình ba chiều chi tiết điều khiển các bản vẽ của cửa hàng, tính toán độ cong, vị trí lỗ và hệ thống đánh dấu khớp để cho đội lắp dựng biết phần nào sẽ đi đến đâu. Lắp ráp thử trong xưởng là cách bảo hiểm rẻ nhất hiện có: nếu một nhịp khớp với nhau trên sàn nhà của chúng tôi, nó sẽ khớp với nhau qua một con sông.

Các dự án quốc tế bổ sung thêm một lớp kỷ luật khác, bởi vì không có cách nào thực tế để gửi một khung còn thiếu vượt đại dương trong thời gian đóng cửa. Trên một tuyến kênh vượt kênh của nhà máy điện mà chúng tôi đã chế tạo và giao hàng cho một dự án ở Bangladesh, mọi giai đoạn tiếp cận đều khiến nhà máy được lắp ráp thử nghiệm, tráng phủ và đánh dấu khớp hoàn chỉnh, để nhóm công trường chỉ phải nâng, căn chỉnh và bắt vít.

Cầu dẫn qua kênh - Bangladesh 337MW/305MW (Net) Dự án EPC nhà máy điện Cây cầu bắc qua kênh là một phần của Dự án EPC Nhà máy điện 337MW/305MW (Net) của Bangladesh, được thực hiện vào năm 2014 theo hợp đồng EPC bởi Chin... Xem sản phẩm →

Cầu thép mô-đun ở đâu phù hợp nhất

Công nghệ không giới hạn ở các công trình tạm thời. Chúng tôi thấy thép mô-đun được chỉ định thường xuyên nhất cho:

• Các điểm giao cắt đường cao tốc và đường quận cố định, bao gồm các nhịp dầm hộp thép.
• Thay thế khẩn cấp sau lũ lụt, lở đất hoặc hỏng cống.
• Đường vòng tạm thời trong quá trình phục hồi cấu trúc hiện có.
• Các nhịp đường ray, đường ray nhẹ và các nhịp vách công nghiệp.
• Cầu tiếp cận bên trong các nhà máy, bến cảng và khu hậu cần.
• Các kênh, cửa hút và cửa xả tại các nhà máy điện và xử lý.
• Cầu dành cho người đi bộ và xe đạp được ưu tiên có hình dáng mỏng, nhẹ.

Công trình đường cao tốc là nơi lợi ích về mặt tiến độ được thể hiện rõ ràng nhất. Một phần dầm hộp thép được chế tạo tại xưởng và lắp đặt trong thời gian đóng cửa trong đêm ngắn giúp giao thông di chuyển trong khi bản thân kết cấu vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế cố định.

Dầm hộp thép nhịp thứ 8 của đoạn 3, tuyến cao tốc Fengxin, thành phố Tuân Nghĩa, tỉnh Quý Châu Năm 2017, dầm hộp thép nhịp thứ 8 của Đoạn 3 của Tuyến cao tốc Fengxin tại thành phố Tuân Nghĩa, tỉnh Quý Châu đã được hoàn thành. Dự án được thiết kế và thi công EPC... Xem sản phẩm →

Cách chọn nhà chế tạo cầu thép mô-đun

Cây cầu chỉ đáng tin cậy khi có đội ngũ đằng sau kết cấu thép. Khi bạn đánh giá các nhà cung cấp, những câu hỏi sau sẽ phân biệt các nhà sản xuất có năng lực với các nhà kinh doanh:

• Họ tự sản xuất bản vẽ thi công và chi tiết hay dựa vào bên thứ ba?
• Các quy trình hàn và trình độ của thợ hàn có được ghi chép và truy xuất nguồn gốc không?
• Họ có thể phối hợp mạ hoặc sơn với thông số kỹ thuật lớp phủ có thể đo lường được không?
• Có đủ không gian sân để lắp ráp thử toàn bộ nhịp không?
• Họ đã từng xử lý phạm vi vận chuyển, nâng hạ và lắp đặt công trường trước đây chưa?
• Họ có thể hiển thị các dự án tương đương trong phạm vi và ngành của bạn không?

Từ năm 2009, công ty chúng tôi đã sản xuất các cấu kiện thép đúc sẵn có độ chính xác cao cho các dự án công nghiệp, thương mại và cơ sở hạ tầng, cung cấp hàng triệu mét vuông công trình công nghiệp và hàng chục nghìn tấn kết cấu thép. Bạn có thể đọc thêm về nền tảng sản xuất và dự án của chúng tôi trên trang giới thiệu công ty .

Kinh nghiệm địa phương cũng được tính. Một cây cầu vượt sông dài khoảng ba mươi mét, được chế tạo như một kết cấu thép và được nâng lên vào vị trí trong thời gian ngắn, là một nhiệm vụ quen thuộc đối với một nhà chế tạo đã từng giao những cây cầu tương tự trong cùng khu vực.

Cầu đường Tashan bắc qua sông Xinlai, huyện Laian, tỉnh An Huy Cầu Đường Tashan bắc qua sông Xinlai ở huyện Laian, tỉnh An Huy, là một dự án cầu kết cấu thép được hoàn thành vào năm 2016. Cây cầu sử dụng kết cấu nhịp đôi... Xem sản phẩm →

Hãy lên kế hoạch cho một cuộc vượt biển mở sớm hơn

Cây cầu thép mô-đun mang lại sự hợp tác sớm. Nhà chế tạo ngồi vào bàn với nhà thiết kế và nhà thầu càng sớm thì cấu trúc càng có thể được phân chia một cách thông minh hơn và thời gian đóng càng ngắn. Nếu bạn đang lên kế hoạch xây dựng một cầu vượt mới, cầu thay thế hoặc cầu đi vòng, hãy gửi cho chúng tôi các giới hạn về nhịp, tải trọng và địa điểm của bạn và nhóm kỹ thuật của chúng tôi sẽ đưa ra đề xuất thực tế, có thể xây dựng được.

Liên hệ với nhóm của chúng tôi để thảo luận về dự án cầu tiếp theo của bạn.