Стальные мостовые конструкции

Обзор продукта

Стальные мостовые конструкции требуют высокоточного инжиниринга, чтобы выдерживать динамические нагрузки, термические циклы и усталостные нагрузки в течение 100-летнего расчетного срока службы. На заводе в Сучжоу изготавливаются балки из листовой стали, ортотропные прогоны и опорные узлы для автомобильных, железнодорожных и пешеходных мостов; завод способен производить балки длиной до 30 метров и высотой до 4000 мм с толщиной листа от 12 до 100 мм. Используются исключительно марки конструкционной стали S355J2/K2 по В 10025, A709-50W по ASTM и Q345qD по GB/T 714, что обеспечивает соответствие международным спецификациям для мостов. Каждый сварной шов выполняется в соответствии с Кодексом сварки мостов AWS D1.5, с применением процедур для элементов, критичных по разрушению (FCM), в отношении растягиваемых элементов, где отказ может привести к обрушению. Сертификация по ISO 3834-2 гарантирует полную прослеживаемость от заводских сертификатов до карт сварных швов, а неразрушающий контроль (NDT) проводится на 100% швов в пазах на основных несущих элементах.

Ортотропные панели пролетного строения представляют собой специализированное решение в рамках портфеля стальных мостовых конструкций. Эти панели сочетают в себе тонкий стальной пролетный лист (обычно толщиной 12–16 мм) с продольными ребрами замкнутого сечения и поперечными перекладинами, образуя легкую высокопрочную систему, которая распределяет колесные нагрузки непосредственно на основные прогоны. При изготовлении используется автоматическая сварка под флюсом (SAW) для соединений продольных ребер с настилом и сварка дугой с флюсонаполненным проволочным электродом (FCAW) для соединений на месте монтажа, при этом расстояние между ребрами оптимизировано для обеспечения усталостной прочности. Процедуры сварки сертифицированы в соответствии с приложением A к стандарту AWS D1.5 для деталей, подверженных усталостной нагрузке, с контролем профиля для поддержания глубины провара ребер на уровне более 80 % толщины настила. Отверстия для слива воды и дренажные детали включены в соответствии со спецификациями AASHTO LRFD для предотвращения скопления воды и начала коррозии в критических местах сварных швов. Для ортотропных пролетов, подверженных интенсивному движению грузовых автомобилей, испытания на усталость продемонстрировали срок службы, превышающий 2 миллиона циклов при диапазоне напряжений 70 МПа, при этом сварные швы между ребрами и пролетом не показывают начала растрескивания, когда радиус сварного шва поддерживается на уровне 2 мм или более. Кроме того, допуски на поперечное сечение с закрытыми ребрами поддерживаются на уровне ±0,5 мм для обеспечения равномерного распределения нагрузки по соседним ребрам, что является критическим фактором в предотвращении локальных концентраций напряжений, которые могут сократить ресурс на усталость до 40%.

Опорные плиты и элементы деформационных швов играют важную роль в обеспечении работоспособности стальных мостов, компенсируя тепловые перемещения, поворот и прогиб под действием динамических нагрузок. Фиксированные и направляющие опоры изготавливаются из листовой стали S355J2+N с поверхностями скольжения из нержавеющей стали (ASTM A240, тип 304) и низкофрикционными прокладками на основе ПТФЭ, обеспечивающими коэффициент трения ниже 0,05 в соответствии с В 1337-2. Узлы деформационных швов изготавливаются из стали A709-50W с эластомерными уплотнениями, рассчитанными на диапазон перемещений от ±50 мм до ±300 мм, и проходят испытания на водонепроницаемость при гидростатическом давлении 0,1 МПа. Система заводского покрытия включает в себя пескоструйную очистку до состояния «почти белого» в соответствии с SSPC-SP10 для получения анкерного профиля 75–100 мкм, за которой следует нанесение цинкосодержащей грунтовки (минимум 85% цинка в сухой пленке) с толщиной сухой пленки 75–125 мкм, промежуточного эпоксидного слоя толщиной 125–200 мкм и полиуретанового верхнего слоя толщиной 50–75 мкм. Данная система обеспечивает защиту от коррозии в средах C5-M (морская) и CX (экстремальная) в соответствии с ISO 12944, с 15-летним сроком службы без технического обслуживания при применении на прибрежных мостах. Для изогнутых мостов с уклоном в поперечном направлении опорные узлы рассчитаны на поворот до 0,05 радиана при полной динамической нагрузке, а эластомерные прокладки прошли испытания на ползучесть при сжатии, показав результат менее 5% после 1000 часов при 70 °C в соответствии с ASTM D395.

Области применения и отрасли

Основной сферой применения этих стальных мостовых конструкций являются автомобильные и железнодорожные мосты, причем проекты варьируются от однопролетных переходов до многопролетных непрерывных балок. Для недавнего строительства автомобильного моста в Юго-Восточной Азии было поставлено 12 стальных балок длиной 28,5 метра каждая, глубиной 2800 мм и с фланцами толщиной 50 мм, изготовленных из стали A709-50W. Проект требовал выполнения всех сварных соединений в соответствии с требованиями категории усталостной прочности B по стандарту AASHTO, а также проведения ультразвукового контроля (УЗК) 100% сварных швов полного провара между фланцами и стенкой. Поперечные рамы и поперечные раскосы были изготовлены из уголков L152x152x12,7 и скреплены высокопрочными болтами ASTM A325 в соединениях, критичных к проскальзыванию. График проекта требовал доставки «точно в срок» на перегруженную городскую стройплощадку, что было обеспечено путем организации поставок балок тремя партиями в течение восьми недель, при этом каждая деталь была промаркирована в соответствии с последовательностью монтажа. Для железнодорожных мостов применяются коэффициенты динамической нагрузки 1,67 в соответствии с главой 15 стандарта AREMA для учета воздействия проходящих поездов, а расчет на усталость основан на 2 миллионах циклов при диапазоне напряжений до 110 МПа для основных элементов.

Мосты для доступа к морским ветровым электростанциям и переходные платформы становятся всё более востребованной сферой применения нашего опыта в изготовлении стальных мостов. Эти конструкции должны выдерживать воздействие солевого тумана, волновых нагрузок и температур в диапазоне от -20 °C до +50 °C, сохраняя при этом конструктивную целостность в течение 25-летнего срока службы. Коробчатые балки и ферменные мосты для доступа к турбинам изготавливаются из стали S355J2+N с испытанием на удар по Шарпи с V-образной надрезом при -40 °C в соответствии с В 10025-2. Сварка выполняется в соответствии с классом исполнения EN 1090-2 EXC3 с контролем предварительного нагрева на основе значений углеродного эквивалента (CEV ≤ 0,45%) для предотвращения водородного растрескивания. Для проекта ветровой электростанции в Северном море было поставлено 18 подъездных мостов длиной 22 метра и шириной 1,5 метра каждый, с горячим цинковым покрытием в соответствии с В ISO 1461 (минимум 85 мкм на каждую поверхность) и дополнительным эпоксидным верхним слоем для защиты от УФ-излучения. Перед отправкой каждый мост был подвергнут испытательной нагрузке, равной 1,25-кратной расчетной динамической нагрузке (5 кН/м²). Критические с точки зрения усталости детали морских мостов рассчитаны на диапазон напряжений 50 МПа или менее при 10 миллионах циклов, при этом кромки сварных швов зачищены до радиуса 0,5 мм для снижения коэффициентов концентрации напряжений до 30%.

В горнодобывающей промышленности и сфере погрузочно-разгрузочных работ требуются стальные мостовые конструкции для конвейерных галерей, переходных башен и переходов через подъездные дороги, где часто встречаются нагрузки от тяжелой техники и абразивные условия эксплуатации. Ферменные мосты и портальные конструкции изготавливаются из стали Q345qD (предел текучести не менее 345 МПа) с болтовыми соединениями для быстрой сборки на удаленных объектах. Для медного рудника в Чили был поставлен конвейерный мост с пролетом 40 метров и лентой шириной 1200 мм, транспортирующий 3500 тонн измельченной руды в час. Конструкция была рассчитана на сейсмическую зону 3 согласно ASCE 7-16 с коэффициентами сдвига основания 0,25g, а требования к пластичности были обеспечены за счет соединений, воспринимающих моменты. Вся сталь была очищена пескоструйной обработкой до коммерческого класса SSPC-SP6 и покрыта трехслойной эпоксидной системой (грунтовка с высоким содержанием цинка, промежуточное покрытие из слюдистого оксида железа, полиуретановое верхнее покрытие) для обеспечения износостойкости в условиях запыленности. Мост был доставлен в виде пяти предварительно собранных модулей, каждый весом менее 20 тонн, для установки с помощью вертолета. В горнодобывающей промышленности динамические нагрузки на конвейерные системы могут превышать 15 кН/м², при этом применяется коэффициент удара 1,3 для учета нагрузок от падения руды, а пределы прогиба устанавливаются на уровне L/400 для предотвращения смещения ленты.

Почему для стальных мостовых конструкций следует выбирать Leading Top Union

Производственный комплекс в Сучжоу оснащен CNC столами для плазменной резки (с рабочей поверхностью размером 6 м × 20 м), автоматизированными портальными установками для сварки под флюсом и гидравлическими листогибочными станами, способными гибовать листы толщиной до 100 мм с радиусом кривизны до 1 500 мм. Данное оборудование позволяет изготавливать изогнутые балки для мостов с горизонтальной ориентацией, а также косые концевые соединения для неортогональных устоев. Соблюдаются допуски по размерам ±2 мм на глубину балки и ±1 мм на ширину фланца в соответствии с таблицей 7.1 стандарта AWS D1.5, а профили выпуклости проверяются с помощью тахеометра перед отгрузкой. Система управления качеством сертифицирована по стандартам ISO 3832-2, ISO 9001:2015 и EN 1090-1, а заводской контроль производства (FPC) ежегодно проверяется уполномоченным органом. Также имеется типовое одобрение DNV-GL для процедур сварки, используемых при строительстве морских мостов, для толщин материала от 8 мм до 120 мм. Для сложных геометрий используется 3D-лазерное сканирование для проверки прогиба балки с точностью до ±1 мм от заданных профилей, при этом отклонения корректируются путем контролируемого нагрева или механической правки перед окончательной проверкой.

Инженеры по закупкам в международных EPC-компаниях используют преимущества комплексного подхода к управлению проектами, который включает 3D-моделирование в Tekla Structures для выявления коллизий и планирования последовательности монтажа, а также еженедельные отчеты о ходе работ с фотографической документацией. Обеспечивается полная прослеживаемость материалов — от протоколов заводских испытаний (MTR) до номеров партий сварочных материалов, при этом отчеты о неразрушающих испытаниях (УТ, МТ, РТ, ПТ) архивируются в течение 10 лет в соответствии с требованиями проекта. Команда по логистике координирует морские перевозки из порта Шанхая на строительные площадки по всему миру, при этом балки закрепляются в контейнерах с плоской платформой или на судах для перевозки генеральных грузов с помощью специально разработанных поддонов и стяжек. Для недавнего проекта по строительству моста в Австралии 24 балки были доставлены шестью партиями в течение 12 недель, каждая из которых была защищена упаковкой с ингибитором коррозии в паровой фазе (VCI) и полиэтиленовой термоусадочной пленкой для 45-дневного морского путешествия. Также предлагается поддержка сварки на месте для соединений в полевых условиях, при этом инспекторы по сварке, сертифицированные AWS (CWI), доступны для проверки качества на месте вашего проекта. Для проектов, требующих ускоренных графиков, могут быть задействованы параллельные производственные линии, чтобы сократить сроки выполнения заказов до 30%, при этом производственная мощность превышает 5 000 тонн стальных мостовых компонентов в год.

Связанные товары и услуги