تواجه الفلبين، وهي دولة أرخبيلية تتألف من أكثر من 7600 جزيرة، تحديات فريدة من نوعها في مجال البنية التحتية يشكلها مناخها الاستوائي وجغرافيتها الديناميكية. وباعتبارها دولة تتعرض بانتظام لمتوسط 20 إعصارا سنويا ــ بما في ذلك الأعاصير العاتية الكارثية التي تتجاوز سرعة الرياح فيها 200 كيلومتر في الساعة ــ مقترنة بالرطوبة العالية، والبيئات الساحلية المحملة بالأملاح، والنشاط الزلزالي، والفيضانات المتكررة، فإن الطلب على البنية التحتية المتينة والمرنة للنقل لم يكن أعظم من أي وقت مضى. ظهرت جسور الهياكل الفولاذية، التي تم الاحتفال بها لنسبة القوة إلى الوزن العالية، وقدرات البناء المعيارية، وعمر الخدمة الطويل عند تصميمها بشكل صحيح، كحل حاسم لربط المناظر الطبيعية المجزأة في البلاد. ومع ذلك، لتحمل الظروف القاسية في الفلبين، يجب تصميم وتصنيع الجسور الفولاذية مع الاهتمام الدقيق بالضغوط البيئية المحلية، والالتزام بالمعايير الدولية واللوائح الخاصة بكل منطقة. دعونا نستكشف أساسيات جسور الهياكل الفولاذية، ونحلل القيود المناخية والجغرافية في الفلبين، ونحدد معايير التصميم الأساسية، ونشرح بالتفصيل الاعتبارات الرئيسية لإنتاج الجسور الفولاذية التي يمكنها تحمل بيئة التشغيل القاسية في البلاد.
الجسور ذات الهياكل الفولاذيةهي هياكل حاملة تتكون أساسًا من مكونات فولاذية، مصممة لتجاوز العوائق المادية مثل الأنهار والوديان والقنوات الساحلية والطرق الحضرية. على عكس الجسور الخرسانية، التي تعتمد على قوة الضغط، تستفيد الجسور الفولاذية من قوة الشد والضغط الاستثنائية للفولاذ، مما يسمح بمسافات أطول وأوزان أخف وتكوينات تصميم أكثر مرونة.
تتكون الجسور الفولاذية من عدة مكونات رئيسية: العوارض الرئيسية (العناصر الحاملة الأساسية)، والعوارض المتقاطعة، والتزيين (عادةً شبكة خرسانية أو فولاذية)، والدعامات (الأرصفة والدعامات)، وأنظمة التوصيل (البراغي، أو اللحامات، أو المسامير). تشمل الأنواع الشائعة ما يلي:
جسور الشعاع: أبسط تصميم، يستخدم عوارض فولاذية أفقية مدعومة بأرصفة، وهو مثالي للمسافات المتوسطة (10-50 مترًا) الشائعة في المناطق الريفية والحضرية.
الجسور الجمالون: تتكون من هياكل فولاذية مثلثة، توفر قوة وثباتًا عاليين لمسافات أطول (50-200 متر)، وغالبًا ما تستخدم لعبور الأنهار.
الجسور المعلقة بالكابلات: استخدام الكابلات الفولاذية المثبتة على الأبراج لدعم السطح، وهي مناسبة للمسافات الطويلة جدًا (200-1000 متر) اللازمة لعبور السواحل أو معابر الأنهار الرئيسية.
الجسور المقوسة: أقواس فولاذية منحنية تنقل الأحمال إلى الدعامات، وتجمع بين الكفاءة الهيكلية والجاذبية المعمارية لمسافات تتراوح بين 50 و300 متر.
إن الخصائص الفريدة للصلب تجعله مناسبًا بشكل خاص لاحتياجات الفلبين:
نسبة القوة إلى الوزن عالية: يتيح مسافات أطول مع أرصفة أقل، مما يقلل من تكاليف الأساس ويقلل من التأثير البيئي في المناطق الساحلية أو النهرية الحساسة.
تصنيع وحدات: يمكن تصنيع المكونات مسبقًا في المصانع، مما يضمن مراقبة الجودة وتقليل وقت البناء في الموقع - وهو أمر بالغ الأهمية للمناطق المعرضة للتأخير بسبب الأعاصير.
ليونة: إن قدرة الفولاذ على التشوه دون أن ينكسر تعزز مقاومة النشاط الزلزالي والأحمال الديناميكية الناجمة عن الإعصار، مما يمنع الفشل الكارثي.
إعادة التدوير والاستدامة: الفولاذ قابل لإعادة التدوير بنسبة 100%، بما يتماشى مع أهداف البنية التحتية الخضراء العالمية، في حين أن عمر الخدمة الطويل (50-100 سنة مع الصيانة المناسبة) يقلل من تكاليف دورة الحياة.
سهولة الصيانة والتحديث: يمكن الوصول إلى المكونات الفولاذية للفحص والإصلاح، مما يسمح بالترقيات لتلبية متطلبات الأحمال المتطورة أو احتياجات المرونة المناخية.
إن موقع الفلبين في جنوب شرق آسيا - على خط الاستواء، ويحدها المحيط الهادئ وبحر الصين الجنوبي، وتقع على "حزام النار" في المحيط الهادئ - يخلق عاصفة كاملة من الضغوطات البيئية التي تؤثر بشكل مباشر على أداء الجسور. إن فهم هذه الظروف أمر بالغ الأهمية لتصميم الجسور الفولاذية التي يمكنها تحمل عقود من التعرض.
الأعاصير وأحمال الرياح الشديدة: تعد الفلبين من بين أكثر دول العالم عرضة للأعاصير، حيث تضرب الأعاصير القوية (الفئة 4-5) سنويًا. سجلت الأعاصير مثل إعصار هايان (يولاندا) عام 2013 وإعصار كالميجي وفونج وونج لعام 2025 سرعات رياح تجاوزت 230 كم / ساعة، مما أدى إلى توليد أحمال جانبية شديدة، وقوى شفط على الأسطح، واهتزازات ديناميكية يمكن أن تلحق الضرر بالهياكل الفوقية وأساسات الجسور.
ارتفاع هطول الأمطار والفيضانات: يتراوح معدل هطول الأمطار السنوي من 1000 إلى 5000 ملليمتر، مع مواسم الرياح الموسمية (يونيو-أكتوبر وديسمبر-فبراير) التي تجلب أمطارًا غزيرة. تغمر الفيضانات المفاجئة والفيضانات النهرية أرصفة الجسور، وتؤدي إلى تآكل الأساسات، وتعرض المكونات الفولاذية للرطوبة لفترة طويلة.
الرطوبة العالية وتقلبات درجات الحرارة: يتجاوز متوسط الرطوبة النسبية 80% على مدار العام، وتتراوح درجات الحرارة بين 25 درجة مئوية إلى 35 درجة مئوية. وهذا يخلق بيئة بحرية استوائية حيث يتشكل التكثيف على الأسطح الفولاذية، مما يؤدي إلى تسريع التآكل.
رش الملح والتآكل الساحلي: يعيش أكثر من 60% من سكان الفلبين على مسافة 10 كيلومترات من الساحل، مما يعني أن العديد من الجسور معرضة للهواء المحمل بالأملاح. يؤدي رش الملح إلى ترسيب أيونات الكلوريد على الفولاذ، مما يؤدي إلى تحطيم الطبقات الواقية وبدء الصدأ - وهو أحد الأسباب الرئيسية لتدهور الجسور الفولاذية.
الأشعة فوق البنفسجية: تعمل أشعة الشمس الاستوائية الشديدة على تسريع تدهور الطلاء والطلاءات الواقية، مما يقلل من عمرها الافتراضي ويعرض الفولاذ للأضرار البيئية.
النشاط الزلزالي: تقع الفلبين عند تقاطع الصفائح التكتونية الأوراسية والمحيط الهادئ والفلبين، وتتعرض لأكثر من 200 زلزال سنويًا. يمكن أن تتسبب قوة 6.0 وما فوق في اهتزاز الأرض، وتسييل التربة، وإزاحة أساسات الجسور، مما يؤدي إلى الانهيار الهيكلي.
التضاريس الجبلية والتآكل: أكثر من 70% من مساحة البلاد جبلية، مع منحدرات شديدة وتربة غير مستقرة. تكون أرصفة الجسور المبنية على المنحدرات عرضة للانهيارات الأرضية وتآكل التربة، في حين تواجه معابر الأنهار تآكل التربة حول الأساسات بسبب التدفق السريع للمياه أثناء الفيضانات.
التخطيط الأرخبيلي: تتطلب جغرافية الجزيرة المجزأة في البلاد جسورًا تمتد على قنوات واسعة ومصبات الأنهار، مما يتطلب مساحات أطول وتصميمات قوية قادرة على تحمل حركة الرياح والأمواج في المحيط المفتوح.
إمكانية الوصول إلى البنية التحتية: تفتقر العديد من المناطق الريفية إلى الطرق المناسبة، مما يجعل نقل مواد البناء صعبًا. وتعالج مكونات الجسور الفولاذية المعيارية، والتي يمكن نقلها عبر السفن أو المروحيات، هذا التحدي ولكنها تتطلب تصميمات تقلل من التجميع في الموقع.
ولضمان تلبية الجسور الفولاذية لمتطلبات المرونة في الفلبين، يجب أن تمتثل لمجموعة من المعايير الهندسية الدولية واللوائح المحلية. توفر هذه المعايير إرشادات لحسابات الحمل واختيار المواد والحماية من التآكل والسلامة الهيكلية.
مواصفات تصميم جسر AASHTO LRFD: تم تطوير هذا المعيار من قبل الجمعية الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل بالولاية، وقد تم اعتماد هذا المعيار على نطاق واسع عالميًا لتصميم الجسور الفولاذية. ويتضمن أحكامًا لأحمال الرياح (استنادًا إلى بيانات الأعاصير التاريخية)، والتصميم الزلزالي، والحماية من التآكل، وتصميم عامل مقاومة الحمل (LRFD) لمراعاة عدم اليقين في الأحمال وخصائص المواد.
الكود الأوروبي 3 (EN 1993): يركز على تصميم الهياكل الفولاذية، وتوفير المتطلبات التفصيلية لدرجات الفولاذ، وجودة اللحام، وتصميم التوصيلات، ومقاومة التعب - وهو أمر بالغ الأهمية للجسور المعرضة لأحمال الأعاصير الديناميكية.
الكود الأوروبي 8 (EN 1998): يتناول التصميم الزلزالي للهياكل، ويقدم إرشادات لتصميم الجسور الفولاذية المرنة التي يمكنها تحمل اهتزاز الأرض دون الانهيار.
ايزو 12944: تحدد هذه المواصفة القياسية الدولية حماية الهياكل الفولاذية من التآكل من خلال أنظمة الطلاء والحماية الكاثودية، مع فئات مخصصة للبيئات الاستوائية والساحلية (على سبيل المثال، C5-M للأجواء البحرية ذات التعرض العالي للأملاح).
API RP 2A: تم تطوير هذا المعيار من قبل معهد البترول الأمريكي، ويوفر إرشادات للهياكل البحرية والساحلية، بما في ذلك أرصفة الجسور المعرضة لحركة الأمواج ورذاذ الملح.
مواصفات تصميم جسر DPWH: تم إصدار هذا المعيار من قبل إدارة الأشغال العامة والطرق السريعة (DPWH)، وهي الوكالة الحكومية الرئيسية المسؤولة عن البنية التحتية، وهو يكيف المبادئ التوجيهية الدولية مع الظروف المحلية. وينص على:
حسابات حمل الرياح بناءً على بيانات الأعاصير الإقليمية (سرعة الرياح القصوى 250 كم/ساعة للمناطق الساحلية).
معلمات التصميم الزلزالي الخاصة بالمناطق الزلزالية في الفلبين (المنطقة 2-4، مع كون المنطقة 4 هي الأكثر نشاطًا).
متطلبات الحماية من التآكل للجسور الساحلية والداخلية، بما في ذلك الحد الأدنى من سمك الطلاء وفترات الصيانة.
معايير تصميم الأساس لمقاومة التجريف والتسييل.
المعيار الوطني الفلبيني (PNS) 4939: يحكم جودة الفولاذ الإنشائي المستخدم في الجسور، ويحدد الحد الأدنى لقوة الخضوع (≥345 ميجا باسكال لمعظم التطبيقات) والتركيب الكيميائي لضمان المتانة وقابلية اللحام.
بي إن إس آيزو 9001: يتطلب من الشركات المصنعة تنفيذ أنظمة إدارة الجودة لتصنيع الفولاذ، مما يضمن الاتساق في إنتاج المكونات والامتثال لمواصفات التصميم.
مجموعات التحميل: يجب أن تكون الجسور مصممة لمقاومة الأحمال المجمعة، بما في ذلك الحمل الساكن (وزن الجسر)، والحمل الحي (المركبات والمشاة)، وحمل الرياح (رياح الإعصار)، والحمل الزلزالي، وحمل الفيضانات، والأحمال البيئية (التغيرات في درجات الحرارة، والتآكل).
عوامل السلامة: تفرض DPWH حدًا أدنى لعامل الأمان قدره 1.5 للمكونات الهيكلية، مما يضمن قدرة الجسور على تحمل الأحمال التي تتجاوز توقعات التصميم (على سبيل المثال، الأعاصير الأقوى من المتوقع).
معايير المتانة: يجب أن يكون الحد الأدنى للعمر التصميمي للجسور الفولاذية 50 عامًا، مع وجود أنظمة حماية من التآكل قادرة على تحمل البيئة المحلية لمدة 15 عامًا على الأقل دون إجراء عمليات صيانة كبيرة.
إمكانية الوصول للصيانة: تتطلب المعايير أن تشتمل الجسور على ممرات ومنصات فحص وفتحات وصول لتسهيل عمليات فحص التآكل والإصلاحات المنتظمة.
ولمقاومة الظروف القاسية في الفلبين، يجب أن تدمج الجسور الفولاذية ميزات التصميم المستهدفة وعمليات التصنيع التي تعالج مقاومة الأعاصير، والحماية من التآكل، والقدرة على مقاومة الزلازل، والقدرة على تحمل الفيضانات.
تشكل الأعاصير التهديد الأكثر إلحاحًا للجسور الفولاذية، مما يتطلب تصميمات تقلل من التعرض لأحمال الرياح وتعزز الاستقرار الهيكلي.
التحسين الديناميكي الهوائي: تعمل الملامح الانسيابية للسطح (على سبيل المثال، العوارض الصندوقية أو الجمالونات المثلثة) على تقليل سحب الرياح وشفطها. يؤدي تجنب الأسطح المسطحة والواسعة إلى تقليل قوى الرفع التي يمكن أن ترفع السطح أثناء الأعاصير.
حساب حمل الرياح: استخدم بيانات الرياح الخاصة بالمنطقة من إدارة الخدمات الجوية والجيوفيزيائية والفلكية الفلبينية (PAGASA) لتحديد سرعات الرياح التصميمية. بالنسبة للمناطق الساحلية، اعتماد فترة عودة مدتها 100 عام (السرعة القصوى للرياح متوقعة مرة واحدة كل 100 عام) لمراعاة زيادة شدة الإعصار بسبب تغير المناخ.
الصلابة الهيكلية والتدعيم: زيادة صلابة العوارض الرئيسية وإضافة دعامات عرضية لمنع التواء الالتوائي الجانبي - وهو أمر شائع أثناء الرياح العاتية. تعمل الدعامات القطرية في الجسور الجمالونية على تعزيز الصلابة وتوزيع أحمال الرياح بالتساوي.
مقاومة الحمل الديناميكي: دمج المخمدات (مخمدات لزجة أو احتكاكية) لتقليل الاهتزازات الناجمة عن الرياح (الرفرفة والركض)، والتي يمكن أن تؤدي إلى إرهاق المكونات الفولاذية بمرور الوقت.
استقرار الأساس: تصميم أساسات عميقة ( خوازيق أو قيسونات ) مثبتة في الصخر لمقاومة أحمال الرياح الجانبية. بالنسبة للجسور الساحلية، يجب زيادة أقطار الأكوام لتقليل الانحناء الناتج عن الرياح.
يعد التآكل الناتج عن الرطوبة ورذاذ الملح والأمطار السبب الرئيسي لتدهور الجسور الفولاذية في الفلبين. تتطلب الحماية الفعالة من التآكل اتباع نهج متعدد الطبقات.
اختيار المواد:
استخدم الفولاذ المقاوم للتجوية (مثل Corten A/B) للجسور الداخلية، والذي يشكل طبقة واقية من الصدأ تمنع المزيد من التآكل. ومع ذلك، فإن مقاومة الفولاذ للتجوية ليست مناسبة للمناطق الساحلية بسبب التعرض العالي للملح.
بالنسبة للجسور الساحلية، استخدم الفولاذ عالي القوة منخفض السبائك (HSLA) مع إضافة الكروم أو النيكل أو النحاس (على سبيل المثال، A588 Grade A) لتعزيز مقاومة التآكل.
تجنب استخدام الفولاذ الكربوني في البيئات الساحلية ما لم يقترن بأنظمة حماية متقدمة من التآكل.
الطلاءات الواقية:
اتبع معايير ISO 12944 لأنظمة الطلاء. بالنسبة للجسور الساحلية، استخدم نظامًا ثلاثي الطبقات: مادة تمهيدية غنية بالزنك (100-150 ميكرومتر)، ومعطف إيبوكسي متوسط (150-200 ميكرومتر)، ومعطف خفيف من مادة البولي يوريثين (80-120 ميكرومتر). يوفر هذا النظام حماية حاجزة وحماية كاثودية (يعمل الزنك كأنود قرباني).
تأكد من إعداد السطح بشكل مناسب (السفع بالخردق وفقًا لمعيار Sa 2.5) قبل الطلاء لإزالة الصدأ والزيت والحطام - يعد الإعداد السيئ للسطح هو السبب الرئيسي لفشل الطلاء.
يتم تطبيق الطلاءات في بيئات المصنع الخاضعة للرقابة لضمان سماكة والتصاق موحدين، مع تجنب الطلاء في الموقع في الرطوبة العالية أو المطر.
الحماية الكاثودية: بالنسبة للمكونات الحيوية (مثل الأرصفة وأغطية الركائز) والجسور الساحلية، قم بإضافة الطلاءات ذات الحماية الكاثودية. توفر الجلفنة (طلاء الزنك بالغمس الساخن) حماية تضحية للمكونات الصغيرة، في حين أن الحماية الكاثودية للتيار المؤثر (ICCP) مناسبة للهياكل الكبيرة - مما يوفر تيارًا منخفض الجهد للأسطح الفولاذية لمنع التآكل.
تصميم الصرف الصحي: دمج أنظمة صرف فعالة على الأسطح والأرصفة لإزالة مياه الأمطار والمياه المالحة، ومنع التجمع الذي يؤدي إلى تسريع التآكل. استخدم الأسطح المائلة (2-3٪ تدرج) وفتحات التصريف لتوجيه المياه بعيدًا عن المكونات الفولاذية.
لمقاومة الزلازل، يجب تصميم الجسور الفولاذية بحيث تمتص الطاقة الزلزالية دون حدوث فشل كارثي.
تصميم مطيلة: الاستفادة من مكونات ووصلات الفولاذ المرن للسماح بالتشوه المتحكم فيه أثناء اهتزاز الأرض. يجب أن تكون الوصلات الملحومة مصممة لتجنب الكسر الهش، مع لحام شرائح بحجم مناسب للحركة.
العزلة الزلزالية: تركيب العوازل الزلزالية (على سبيل المثال، المحامل المطاطية، بندولات الاحتكاك) بين البنية الفوقية والبنية التحتية. تمتص هذه الأجهزة الطاقة الزلزالية وتقلل من نقل الحركة الأرضية إلى سطح الجسر.
تصميم الأساس للتسييل: في المناطق المعرضة للتسييل (السهول الساحلية، دلتا الأنهار)، استخدم أكوام عميقة تمتد تحت طبقة التربة القابلة للتسييل إلى قاعدة صخرية مستقرة. تعمل مجموعات الأكوام ذات الدعامات المتقاطعة على تعزيز الثبات أثناء تسييل التربة.
التكرار: دمج مسارات التحميل الزائدة (على سبيل المثال، عوارض متعددة، دعامات متوازية) بحيث إذا فشل أحد المكونات، يمكن للمكونات الأخرى إعادة توزيع الحمل، مما يمنع الانهيار الكلي.
يمكن أن تؤدي الفيضانات والجرف إلى تقويض أساسات الجسور، مما يؤدي إلى فشل هيكلي حتى لو ظلت البنية الفوقية سليمة.
تصميم الارتفاع: رفع سطح الجسر فوق مستوى الفيضان لمدة 100 عام (كما هو محدد بواسطة DPWH) لمنع الغمر. بالنسبة للجسور الساحلية، يجب مراعاة هبوب العواصف (حتى 3 أمتار في المناطق المعرضة للأعاصير) عند تحديد ارتفاع السطح.
الحماية من الخدش: قم بحماية أساسات الرصيف باستخدام إجراءات مضادة، مثل الصخور الكبيرة أو الأطواق الخرسانية أو أكياس التكسية الأرضية. توسيع مناطق الحماية أعلى وأسفل الأرصفة لتقليل سرعة المياه حول الأساسات.
تصميم كومة: استخدام الركائز الفولاذية المغطاة بالخرسانة المسلحة للأرصفة في المناطق المعرضة للفيضانات. يوفر الغلاف الخرساني حماية إضافية ضد التآكل والتآكل، بينما يحافظ القلب الفولاذي على القوة الهيكلية.
حماية الحطام: قم بتركيب شاشات الحطام أو حواجز مضادة للتصادم حول الأرصفة لمنع الحطام العائم (الأشجار والمركبات ومخلفات البناء) من التأثير على الأساسات وإتلافها أثناء الفيضانات.
سكن التمدد الحراري: يتمدد الفولاذ وينكمش مع التغيرات في درجات الحرارة (معامل التمدد الحراري: 11.7 × 10⁻⁶ لكل°ج). قم بتركيب وصلات التمدد (على سبيل المثال، وصلات التمدد المعيارية، ومفاصل الأصابع) لاستيعاب الحركة الحرارية، ومنع التواء أو تشقق البنية الفوقية.
التحكم في التكثيف: إضافة حواجز بخار إلى المكونات الفولاذية المغلقة (مثل العوارض الصندوقية) لمنع التكثيف. تسمح فتحات التهوية بتدوير الهواء، مما يقلل من تراكم الرطوبة.
طلاء المقاومة للأشعة فوق البنفسجية: استخدم طبقات نهائية مقاومة للأشعة فوق البنفسجية (البولي يوريثين أو الفلوروبوليمر) لمقاومة التدهور الناتج عن أشعة الشمس الشديدة. تحافظ هذه الطلاءات على سلامتها لفترة أطول، وتحمي الفولاذ الأساسي من التآكل.
حتى أفضل التصميمات سوف تفشل إذا كان التصنيع دون المستوى المطلوب. من الضروري مراقبة الجودة الصارمة أثناء التصنيع.
فحص المواد الفولاذية: التحقق من أن الفولاذ يفي بمعايير PNS 4939 عن طريق اختبار قوة الخضوع وقوة الشد والتركيب الكيميائي. رفض المواد التي بها عيوب (مثل الشقوق والشوائب) التي تؤثر على السلامة الهيكلية.
جودة اللحام: اتبع معايير AWS D1.5 (جمعية اللحام الأمريكية) الخاصة بلحام الجسور. استخدم عمال اللحام المعتمدين وقم بإجراء اختبار غير مدمر (NDT) على اللحامات الحرجة - اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) للعيوب الداخلية، واختبار الجسيمات المغناطيسية (MT) للشقوق السطحية.
دقة الأبعاد: تأكد من تصنيع المكونات وفقًا لتفاوتات دقيقة (±2 مم لأطوال العوارض، و±1 مم لفتحات التوصيل) لتسهيل التجميع في الموقع. استخدم أنظمة التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) للقطع والحفر للحفاظ على الدقة.
التحكم في تطبيق الطلاء: مراقبة سمك الطلاء باستخدام أجهزة قياس مغناطيسية وإجراء اختبارات الالتصاق (اختبار الفتحة المتقاطعة، واختبار السحب) لضمان التصاق الطلاء بشكل صحيح بالأسطح الفولاذية. فحص العيوب (الثقوب والفقاعات) وإصلاحها على الفور.
تصنيع وحدات: تصنيع المكونات الكبيرة مسبقًا (على سبيل المثال، أقسام الجمالون، وأجزاء العوارض) في المصانع لتقليل العمل في الموقع. تعمل المكونات المعيارية على تقليل التعرض للطقس أثناء البناء وتضمن الجودة المتسقة.
لا تعتمد متانة الجسور الفولاذية في الفلبين على التصميم والتصنيع فحسب، بل تعتمد أيضًا على البناء المناسب والصيانة المستمرة.
جدولة الطقس: خطط البناء لتجنب مواسم الأعاصير والرياح الموسمية (يونيو-أكتوبر، ديسمبر-فبراير) قدر الإمكان. إذا كان لا بد من مواصلة العمل خلال هذه الفترات، فقم بتنفيذ حماية مؤقتة من الرياح (القماش المشمع ومصدات الرياح) وقم بتأمين المكونات السائبة لمنع الضرر.
حماية الطلاء في الموقع: قم بحماية المكونات المطلية مسبقًا أثناء النقل والتركيب باستخدام أغلفة بلاستيكية أو طبقات مؤقتة. قم بإصلاح المناطق المتضررة فورًا باستخدام الطلاء المطابق لمنع التآكل.
تركيب الأساس: التأكد من تنفيذ عمليات دق الخوازيق أو بناء الغواصات أثناء انخفاض المد في المناطق الساحلية لتجنب تسرب المياه إلى الأساسات. اختبار قدرة تحمل التربة قبل تركيب الأرصفة للتأكد من مطابقتها لمتطلبات التصميم.
جودة التجميع: استخدم مسامير عالية القوة (A325 أو A490) للتوصيلات في الموقع، وقم بتدويرها إلى قيم محددة (وفقًا لمعايير AASHTO) لضمان وصلات محكمة. فحص كافة التوصيلات قبل وضع الجسر في الخدمة.
تعد الصيانة المنتظمة أمرًا بالغ الأهمية لإطالة عمر خدمة الجسور الفولاذية في البيئة القاسية في الفلبين.
عمليات التفتيش الروتينية: قم بإجراء عمليات فحص بصرية ربع سنوية للتحقق من التآكل وتلف الطلاء والمسامير المفككة والتشوه الهيكلي. قم بإجراء عمليات فحص تفصيلية (بما في ذلك الاختبارات غير التدميرية) كل 2-3 سنوات لتحديد العيوب الخفية.
صيانة التآكل: قم بإصلاح الطلاءات التالفة على الفور، باستخدام نفس النظام الأصلي المكون من ثلاث طبقات. بالنسبة للجسور الساحلية، قم بتنظيف الأسطح الفولاذية سنويًا لإزالة رواسب الملح باستخدام الماء عالي الضغط (تجنب التنظيف الكاشط الذي يؤدي إلى إتلاف الطلاء).
الصيانة المشتركة: فحص فواصل التمدد سنويًا، وتنظيف الحطام واستبدال المكونات البالية (مثل الأختام المطاطية) لضمان التكيف المناسب للحركة الحرارية.
مراقبة الأساس: استخدم السونار أو الكاميرات تحت الماء لفحص أساسات الرصيف بحثًا عن الأضرار الناجمة عن التنظيف سنويًا. قم بإصلاح المناطق المتآكلة باستخدام أطواق إضافية أو أطواق خرسانية حسب الحاجة.
التوثيق: الاحتفاظ بسجلات الصيانة التفصيلية، بما في ذلك تقارير الفحص وأعمال الإصلاح ولمسات الطلاء. تساعد هذه الوثائق في تحديد اتجاهات التدهور على المدى الطويل والتخطيط لعمليات التعديل التحديثي الرئيسية.
أحد الأمثلة البارزة على الجسور الفولاذية المقاومة للأعاصير في الفلبين هو جسر طريق سيبو-كوردوفا السريع (CCLEX)، الذي يمتد على مضيق ماكتان بين مدينة سيبو وكوردوفا. تم الانتهاء من بناء هذا الجسر المدعم بالكابلات والذي يبلغ طوله 8.9 كيلومتر في عام 2022، وقد تم تصميمه لمقاومة الأعاصير مع رياح تصل سرعتها إلى 250 كم/ساعة وزلازل تصل قوتها إلى 7.5 درجة.
وتشمل ميزات التصميم الرئيسية:
عوارض صندوقية هوائية لتقليل حمل الرياح والاهتزازات.
فولاذ عالي القوة (ASTM A709 Grade 50) م
تواجه الفلبين، وهي دولة أرخبيلية تتألف من أكثر من 7600 جزيرة، تحديات فريدة من نوعها في مجال البنية التحتية يشكلها مناخها الاستوائي وجغرافيتها الديناميكية. وباعتبارها دولة تتعرض بانتظام لمتوسط 20 إعصارا سنويا ــ بما في ذلك الأعاصير العاتية الكارثية التي تتجاوز سرعة الرياح فيها 200 كيلومتر في الساعة ــ مقترنة بالرطوبة العالية، والبيئات الساحلية المحملة بالأملاح، والنشاط الزلزالي، والفيضانات المتكررة، فإن الطلب على البنية التحتية المتينة والمرنة للنقل لم يكن أعظم من أي وقت مضى. ظهرت جسور الهياكل الفولاذية، التي تم الاحتفال بها لنسبة القوة إلى الوزن العالية، وقدرات البناء المعيارية، وعمر الخدمة الطويل عند تصميمها بشكل صحيح، كحل حاسم لربط المناظر الطبيعية المجزأة في البلاد. ومع ذلك، لتحمل الظروف القاسية في الفلبين، يجب تصميم وتصنيع الجسور الفولاذية مع الاهتمام الدقيق بالضغوط البيئية المحلية، والالتزام بالمعايير الدولية واللوائح الخاصة بكل منطقة. دعونا نستكشف أساسيات جسور الهياكل الفولاذية، ونحلل القيود المناخية والجغرافية في الفلبين، ونحدد معايير التصميم الأساسية، ونشرح بالتفصيل الاعتبارات الرئيسية لإنتاج الجسور الفولاذية التي يمكنها تحمل بيئة التشغيل القاسية في البلاد.
الجسور ذات الهياكل الفولاذيةهي هياكل حاملة تتكون أساسًا من مكونات فولاذية، مصممة لتجاوز العوائق المادية مثل الأنهار والوديان والقنوات الساحلية والطرق الحضرية. على عكس الجسور الخرسانية، التي تعتمد على قوة الضغط، تستفيد الجسور الفولاذية من قوة الشد والضغط الاستثنائية للفولاذ، مما يسمح بمسافات أطول وأوزان أخف وتكوينات تصميم أكثر مرونة.
تتكون الجسور الفولاذية من عدة مكونات رئيسية: العوارض الرئيسية (العناصر الحاملة الأساسية)، والعوارض المتقاطعة، والتزيين (عادةً شبكة خرسانية أو فولاذية)، والدعامات (الأرصفة والدعامات)، وأنظمة التوصيل (البراغي، أو اللحامات، أو المسامير). تشمل الأنواع الشائعة ما يلي:
جسور الشعاع: أبسط تصميم، يستخدم عوارض فولاذية أفقية مدعومة بأرصفة، وهو مثالي للمسافات المتوسطة (10-50 مترًا) الشائعة في المناطق الريفية والحضرية.
الجسور الجمالون: تتكون من هياكل فولاذية مثلثة، توفر قوة وثباتًا عاليين لمسافات أطول (50-200 متر)، وغالبًا ما تستخدم لعبور الأنهار.
الجسور المعلقة بالكابلات: استخدام الكابلات الفولاذية المثبتة على الأبراج لدعم السطح، وهي مناسبة للمسافات الطويلة جدًا (200-1000 متر) اللازمة لعبور السواحل أو معابر الأنهار الرئيسية.
الجسور المقوسة: أقواس فولاذية منحنية تنقل الأحمال إلى الدعامات، وتجمع بين الكفاءة الهيكلية والجاذبية المعمارية لمسافات تتراوح بين 50 و300 متر.
إن الخصائص الفريدة للصلب تجعله مناسبًا بشكل خاص لاحتياجات الفلبين:
نسبة القوة إلى الوزن عالية: يتيح مسافات أطول مع أرصفة أقل، مما يقلل من تكاليف الأساس ويقلل من التأثير البيئي في المناطق الساحلية أو النهرية الحساسة.
تصنيع وحدات: يمكن تصنيع المكونات مسبقًا في المصانع، مما يضمن مراقبة الجودة وتقليل وقت البناء في الموقع - وهو أمر بالغ الأهمية للمناطق المعرضة للتأخير بسبب الأعاصير.
ليونة: إن قدرة الفولاذ على التشوه دون أن ينكسر تعزز مقاومة النشاط الزلزالي والأحمال الديناميكية الناجمة عن الإعصار، مما يمنع الفشل الكارثي.
إعادة التدوير والاستدامة: الفولاذ قابل لإعادة التدوير بنسبة 100%، بما يتماشى مع أهداف البنية التحتية الخضراء العالمية، في حين أن عمر الخدمة الطويل (50-100 سنة مع الصيانة المناسبة) يقلل من تكاليف دورة الحياة.
سهولة الصيانة والتحديث: يمكن الوصول إلى المكونات الفولاذية للفحص والإصلاح، مما يسمح بالترقيات لتلبية متطلبات الأحمال المتطورة أو احتياجات المرونة المناخية.
إن موقع الفلبين في جنوب شرق آسيا - على خط الاستواء، ويحدها المحيط الهادئ وبحر الصين الجنوبي، وتقع على "حزام النار" في المحيط الهادئ - يخلق عاصفة كاملة من الضغوطات البيئية التي تؤثر بشكل مباشر على أداء الجسور. إن فهم هذه الظروف أمر بالغ الأهمية لتصميم الجسور الفولاذية التي يمكنها تحمل عقود من التعرض.
الأعاصير وأحمال الرياح الشديدة: تعد الفلبين من بين أكثر دول العالم عرضة للأعاصير، حيث تضرب الأعاصير القوية (الفئة 4-5) سنويًا. سجلت الأعاصير مثل إعصار هايان (يولاندا) عام 2013 وإعصار كالميجي وفونج وونج لعام 2025 سرعات رياح تجاوزت 230 كم / ساعة، مما أدى إلى توليد أحمال جانبية شديدة، وقوى شفط على الأسطح، واهتزازات ديناميكية يمكن أن تلحق الضرر بالهياكل الفوقية وأساسات الجسور.
ارتفاع هطول الأمطار والفيضانات: يتراوح معدل هطول الأمطار السنوي من 1000 إلى 5000 ملليمتر، مع مواسم الرياح الموسمية (يونيو-أكتوبر وديسمبر-فبراير) التي تجلب أمطارًا غزيرة. تغمر الفيضانات المفاجئة والفيضانات النهرية أرصفة الجسور، وتؤدي إلى تآكل الأساسات، وتعرض المكونات الفولاذية للرطوبة لفترة طويلة.
الرطوبة العالية وتقلبات درجات الحرارة: يتجاوز متوسط الرطوبة النسبية 80% على مدار العام، وتتراوح درجات الحرارة بين 25 درجة مئوية إلى 35 درجة مئوية. وهذا يخلق بيئة بحرية استوائية حيث يتشكل التكثيف على الأسطح الفولاذية، مما يؤدي إلى تسريع التآكل.
رش الملح والتآكل الساحلي: يعيش أكثر من 60% من سكان الفلبين على مسافة 10 كيلومترات من الساحل، مما يعني أن العديد من الجسور معرضة للهواء المحمل بالأملاح. يؤدي رش الملح إلى ترسيب أيونات الكلوريد على الفولاذ، مما يؤدي إلى تحطيم الطبقات الواقية وبدء الصدأ - وهو أحد الأسباب الرئيسية لتدهور الجسور الفولاذية.
الأشعة فوق البنفسجية: تعمل أشعة الشمس الاستوائية الشديدة على تسريع تدهور الطلاء والطلاءات الواقية، مما يقلل من عمرها الافتراضي ويعرض الفولاذ للأضرار البيئية.
النشاط الزلزالي: تقع الفلبين عند تقاطع الصفائح التكتونية الأوراسية والمحيط الهادئ والفلبين، وتتعرض لأكثر من 200 زلزال سنويًا. يمكن أن تتسبب قوة 6.0 وما فوق في اهتزاز الأرض، وتسييل التربة، وإزاحة أساسات الجسور، مما يؤدي إلى الانهيار الهيكلي.
التضاريس الجبلية والتآكل: أكثر من 70% من مساحة البلاد جبلية، مع منحدرات شديدة وتربة غير مستقرة. تكون أرصفة الجسور المبنية على المنحدرات عرضة للانهيارات الأرضية وتآكل التربة، في حين تواجه معابر الأنهار تآكل التربة حول الأساسات بسبب التدفق السريع للمياه أثناء الفيضانات.
التخطيط الأرخبيلي: تتطلب جغرافية الجزيرة المجزأة في البلاد جسورًا تمتد على قنوات واسعة ومصبات الأنهار، مما يتطلب مساحات أطول وتصميمات قوية قادرة على تحمل حركة الرياح والأمواج في المحيط المفتوح.
إمكانية الوصول إلى البنية التحتية: تفتقر العديد من المناطق الريفية إلى الطرق المناسبة، مما يجعل نقل مواد البناء صعبًا. وتعالج مكونات الجسور الفولاذية المعيارية، والتي يمكن نقلها عبر السفن أو المروحيات، هذا التحدي ولكنها تتطلب تصميمات تقلل من التجميع في الموقع.
ولضمان تلبية الجسور الفولاذية لمتطلبات المرونة في الفلبين، يجب أن تمتثل لمجموعة من المعايير الهندسية الدولية واللوائح المحلية. توفر هذه المعايير إرشادات لحسابات الحمل واختيار المواد والحماية من التآكل والسلامة الهيكلية.
مواصفات تصميم جسر AASHTO LRFD: تم تطوير هذا المعيار من قبل الجمعية الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل بالولاية، وقد تم اعتماد هذا المعيار على نطاق واسع عالميًا لتصميم الجسور الفولاذية. ويتضمن أحكامًا لأحمال الرياح (استنادًا إلى بيانات الأعاصير التاريخية)، والتصميم الزلزالي، والحماية من التآكل، وتصميم عامل مقاومة الحمل (LRFD) لمراعاة عدم اليقين في الأحمال وخصائص المواد.
الكود الأوروبي 3 (EN 1993): يركز على تصميم الهياكل الفولاذية، وتوفير المتطلبات التفصيلية لدرجات الفولاذ، وجودة اللحام، وتصميم التوصيلات، ومقاومة التعب - وهو أمر بالغ الأهمية للجسور المعرضة لأحمال الأعاصير الديناميكية.
الكود الأوروبي 8 (EN 1998): يتناول التصميم الزلزالي للهياكل، ويقدم إرشادات لتصميم الجسور الفولاذية المرنة التي يمكنها تحمل اهتزاز الأرض دون الانهيار.
ايزو 12944: تحدد هذه المواصفة القياسية الدولية حماية الهياكل الفولاذية من التآكل من خلال أنظمة الطلاء والحماية الكاثودية، مع فئات مخصصة للبيئات الاستوائية والساحلية (على سبيل المثال، C5-M للأجواء البحرية ذات التعرض العالي للأملاح).
API RP 2A: تم تطوير هذا المعيار من قبل معهد البترول الأمريكي، ويوفر إرشادات للهياكل البحرية والساحلية، بما في ذلك أرصفة الجسور المعرضة لحركة الأمواج ورذاذ الملح.
مواصفات تصميم جسر DPWH: تم إصدار هذا المعيار من قبل إدارة الأشغال العامة والطرق السريعة (DPWH)، وهي الوكالة الحكومية الرئيسية المسؤولة عن البنية التحتية، وهو يكيف المبادئ التوجيهية الدولية مع الظروف المحلية. وينص على:
حسابات حمل الرياح بناءً على بيانات الأعاصير الإقليمية (سرعة الرياح القصوى 250 كم/ساعة للمناطق الساحلية).
معلمات التصميم الزلزالي الخاصة بالمناطق الزلزالية في الفلبين (المنطقة 2-4، مع كون المنطقة 4 هي الأكثر نشاطًا).
متطلبات الحماية من التآكل للجسور الساحلية والداخلية، بما في ذلك الحد الأدنى من سمك الطلاء وفترات الصيانة.
معايير تصميم الأساس لمقاومة التجريف والتسييل.
المعيار الوطني الفلبيني (PNS) 4939: يحكم جودة الفولاذ الإنشائي المستخدم في الجسور، ويحدد الحد الأدنى لقوة الخضوع (≥345 ميجا باسكال لمعظم التطبيقات) والتركيب الكيميائي لضمان المتانة وقابلية اللحام.
بي إن إس آيزو 9001: يتطلب من الشركات المصنعة تنفيذ أنظمة إدارة الجودة لتصنيع الفولاذ، مما يضمن الاتساق في إنتاج المكونات والامتثال لمواصفات التصميم.
مجموعات التحميل: يجب أن تكون الجسور مصممة لمقاومة الأحمال المجمعة، بما في ذلك الحمل الساكن (وزن الجسر)، والحمل الحي (المركبات والمشاة)، وحمل الرياح (رياح الإعصار)، والحمل الزلزالي، وحمل الفيضانات، والأحمال البيئية (التغيرات في درجات الحرارة، والتآكل).
عوامل السلامة: تفرض DPWH حدًا أدنى لعامل الأمان قدره 1.5 للمكونات الهيكلية، مما يضمن قدرة الجسور على تحمل الأحمال التي تتجاوز توقعات التصميم (على سبيل المثال، الأعاصير الأقوى من المتوقع).
معايير المتانة: يجب أن يكون الحد الأدنى للعمر التصميمي للجسور الفولاذية 50 عامًا، مع وجود أنظمة حماية من التآكل قادرة على تحمل البيئة المحلية لمدة 15 عامًا على الأقل دون إجراء عمليات صيانة كبيرة.
إمكانية الوصول للصيانة: تتطلب المعايير أن تشتمل الجسور على ممرات ومنصات فحص وفتحات وصول لتسهيل عمليات فحص التآكل والإصلاحات المنتظمة.
ولمقاومة الظروف القاسية في الفلبين، يجب أن تدمج الجسور الفولاذية ميزات التصميم المستهدفة وعمليات التصنيع التي تعالج مقاومة الأعاصير، والحماية من التآكل، والقدرة على مقاومة الزلازل، والقدرة على تحمل الفيضانات.
تشكل الأعاصير التهديد الأكثر إلحاحًا للجسور الفولاذية، مما يتطلب تصميمات تقلل من التعرض لأحمال الرياح وتعزز الاستقرار الهيكلي.
التحسين الديناميكي الهوائي: تعمل الملامح الانسيابية للسطح (على سبيل المثال، العوارض الصندوقية أو الجمالونات المثلثة) على تقليل سحب الرياح وشفطها. يؤدي تجنب الأسطح المسطحة والواسعة إلى تقليل قوى الرفع التي يمكن أن ترفع السطح أثناء الأعاصير.
حساب حمل الرياح: استخدم بيانات الرياح الخاصة بالمنطقة من إدارة الخدمات الجوية والجيوفيزيائية والفلكية الفلبينية (PAGASA) لتحديد سرعات الرياح التصميمية. بالنسبة للمناطق الساحلية، اعتماد فترة عودة مدتها 100 عام (السرعة القصوى للرياح متوقعة مرة واحدة كل 100 عام) لمراعاة زيادة شدة الإعصار بسبب تغير المناخ.
الصلابة الهيكلية والتدعيم: زيادة صلابة العوارض الرئيسية وإضافة دعامات عرضية لمنع التواء الالتوائي الجانبي - وهو أمر شائع أثناء الرياح العاتية. تعمل الدعامات القطرية في الجسور الجمالونية على تعزيز الصلابة وتوزيع أحمال الرياح بالتساوي.
مقاومة الحمل الديناميكي: دمج المخمدات (مخمدات لزجة أو احتكاكية) لتقليل الاهتزازات الناجمة عن الرياح (الرفرفة والركض)، والتي يمكن أن تؤدي إلى إرهاق المكونات الفولاذية بمرور الوقت.
استقرار الأساس: تصميم أساسات عميقة ( خوازيق أو قيسونات ) مثبتة في الصخر لمقاومة أحمال الرياح الجانبية. بالنسبة للجسور الساحلية، يجب زيادة أقطار الأكوام لتقليل الانحناء الناتج عن الرياح.
يعد التآكل الناتج عن الرطوبة ورذاذ الملح والأمطار السبب الرئيسي لتدهور الجسور الفولاذية في الفلبين. تتطلب الحماية الفعالة من التآكل اتباع نهج متعدد الطبقات.
اختيار المواد:
استخدم الفولاذ المقاوم للتجوية (مثل Corten A/B) للجسور الداخلية، والذي يشكل طبقة واقية من الصدأ تمنع المزيد من التآكل. ومع ذلك، فإن مقاومة الفولاذ للتجوية ليست مناسبة للمناطق الساحلية بسبب التعرض العالي للملح.
بالنسبة للجسور الساحلية، استخدم الفولاذ عالي القوة منخفض السبائك (HSLA) مع إضافة الكروم أو النيكل أو النحاس (على سبيل المثال، A588 Grade A) لتعزيز مقاومة التآكل.
تجنب استخدام الفولاذ الكربوني في البيئات الساحلية ما لم يقترن بأنظمة حماية متقدمة من التآكل.
الطلاءات الواقية:
اتبع معايير ISO 12944 لأنظمة الطلاء. بالنسبة للجسور الساحلية، استخدم نظامًا ثلاثي الطبقات: مادة تمهيدية غنية بالزنك (100-150 ميكرومتر)، ومعطف إيبوكسي متوسط (150-200 ميكرومتر)، ومعطف خفيف من مادة البولي يوريثين (80-120 ميكرومتر). يوفر هذا النظام حماية حاجزة وحماية كاثودية (يعمل الزنك كأنود قرباني).
تأكد من إعداد السطح بشكل مناسب (السفع بالخردق وفقًا لمعيار Sa 2.5) قبل الطلاء لإزالة الصدأ والزيت والحطام - يعد الإعداد السيئ للسطح هو السبب الرئيسي لفشل الطلاء.
يتم تطبيق الطلاءات في بيئات المصنع الخاضعة للرقابة لضمان سماكة والتصاق موحدين، مع تجنب الطلاء في الموقع في الرطوبة العالية أو المطر.
الحماية الكاثودية: بالنسبة للمكونات الحيوية (مثل الأرصفة وأغطية الركائز) والجسور الساحلية، قم بإضافة الطلاءات ذات الحماية الكاثودية. توفر الجلفنة (طلاء الزنك بالغمس الساخن) حماية تضحية للمكونات الصغيرة، في حين أن الحماية الكاثودية للتيار المؤثر (ICCP) مناسبة للهياكل الكبيرة - مما يوفر تيارًا منخفض الجهد للأسطح الفولاذية لمنع التآكل.
تصميم الصرف الصحي: دمج أنظمة صرف فعالة على الأسطح والأرصفة لإزالة مياه الأمطار والمياه المالحة، ومنع التجمع الذي يؤدي إلى تسريع التآكل. استخدم الأسطح المائلة (2-3٪ تدرج) وفتحات التصريف لتوجيه المياه بعيدًا عن المكونات الفولاذية.
لمقاومة الزلازل، يجب تصميم الجسور الفولاذية بحيث تمتص الطاقة الزلزالية دون حدوث فشل كارثي.
تصميم مطيلة: الاستفادة من مكونات ووصلات الفولاذ المرن للسماح بالتشوه المتحكم فيه أثناء اهتزاز الأرض. يجب أن تكون الوصلات الملحومة مصممة لتجنب الكسر الهش، مع لحام شرائح بحجم مناسب للحركة.
العزلة الزلزالية: تركيب العوازل الزلزالية (على سبيل المثال، المحامل المطاطية، بندولات الاحتكاك) بين البنية الفوقية والبنية التحتية. تمتص هذه الأجهزة الطاقة الزلزالية وتقلل من نقل الحركة الأرضية إلى سطح الجسر.
تصميم الأساس للتسييل: في المناطق المعرضة للتسييل (السهول الساحلية، دلتا الأنهار)، استخدم أكوام عميقة تمتد تحت طبقة التربة القابلة للتسييل إلى قاعدة صخرية مستقرة. تعمل مجموعات الأكوام ذات الدعامات المتقاطعة على تعزيز الثبات أثناء تسييل التربة.
التكرار: دمج مسارات التحميل الزائدة (على سبيل المثال، عوارض متعددة، دعامات متوازية) بحيث إذا فشل أحد المكونات، يمكن للمكونات الأخرى إعادة توزيع الحمل، مما يمنع الانهيار الكلي.
يمكن أن تؤدي الفيضانات والجرف إلى تقويض أساسات الجسور، مما يؤدي إلى فشل هيكلي حتى لو ظلت البنية الفوقية سليمة.
تصميم الارتفاع: رفع سطح الجسر فوق مستوى الفيضان لمدة 100 عام (كما هو محدد بواسطة DPWH) لمنع الغمر. بالنسبة للجسور الساحلية، يجب مراعاة هبوب العواصف (حتى 3 أمتار في المناطق المعرضة للأعاصير) عند تحديد ارتفاع السطح.
الحماية من الخدش: قم بحماية أساسات الرصيف باستخدام إجراءات مضادة، مثل الصخور الكبيرة أو الأطواق الخرسانية أو أكياس التكسية الأرضية. توسيع مناطق الحماية أعلى وأسفل الأرصفة لتقليل سرعة المياه حول الأساسات.
تصميم كومة: استخدام الركائز الفولاذية المغطاة بالخرسانة المسلحة للأرصفة في المناطق المعرضة للفيضانات. يوفر الغلاف الخرساني حماية إضافية ضد التآكل والتآكل، بينما يحافظ القلب الفولاذي على القوة الهيكلية.
حماية الحطام: قم بتركيب شاشات الحطام أو حواجز مضادة للتصادم حول الأرصفة لمنع الحطام العائم (الأشجار والمركبات ومخلفات البناء) من التأثير على الأساسات وإتلافها أثناء الفيضانات.
سكن التمدد الحراري: يتمدد الفولاذ وينكمش مع التغيرات في درجات الحرارة (معامل التمدد الحراري: 11.7 × 10⁻⁶ لكل°ج). قم بتركيب وصلات التمدد (على سبيل المثال، وصلات التمدد المعيارية، ومفاصل الأصابع) لاستيعاب الحركة الحرارية، ومنع التواء أو تشقق البنية الفوقية.
التحكم في التكثيف: إضافة حواجز بخار إلى المكونات الفولاذية المغلقة (مثل العوارض الصندوقية) لمنع التكثيف. تسمح فتحات التهوية بتدوير الهواء، مما يقلل من تراكم الرطوبة.
طلاء المقاومة للأشعة فوق البنفسجية: استخدم طبقات نهائية مقاومة للأشعة فوق البنفسجية (البولي يوريثين أو الفلوروبوليمر) لمقاومة التدهور الناتج عن أشعة الشمس الشديدة. تحافظ هذه الطلاءات على سلامتها لفترة أطول، وتحمي الفولاذ الأساسي من التآكل.
حتى أفضل التصميمات سوف تفشل إذا كان التصنيع دون المستوى المطلوب. من الضروري مراقبة الجودة الصارمة أثناء التصنيع.
فحص المواد الفولاذية: التحقق من أن الفولاذ يفي بمعايير PNS 4939 عن طريق اختبار قوة الخضوع وقوة الشد والتركيب الكيميائي. رفض المواد التي بها عيوب (مثل الشقوق والشوائب) التي تؤثر على السلامة الهيكلية.
جودة اللحام: اتبع معايير AWS D1.5 (جمعية اللحام الأمريكية) الخاصة بلحام الجسور. استخدم عمال اللحام المعتمدين وقم بإجراء اختبار غير مدمر (NDT) على اللحامات الحرجة - اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) للعيوب الداخلية، واختبار الجسيمات المغناطيسية (MT) للشقوق السطحية.
دقة الأبعاد: تأكد من تصنيع المكونات وفقًا لتفاوتات دقيقة (±2 مم لأطوال العوارض، و±1 مم لفتحات التوصيل) لتسهيل التجميع في الموقع. استخدم أنظمة التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) للقطع والحفر للحفاظ على الدقة.
التحكم في تطبيق الطلاء: مراقبة سمك الطلاء باستخدام أجهزة قياس مغناطيسية وإجراء اختبارات الالتصاق (اختبار الفتحة المتقاطعة، واختبار السحب) لضمان التصاق الطلاء بشكل صحيح بالأسطح الفولاذية. فحص العيوب (الثقوب والفقاعات) وإصلاحها على الفور.
تصنيع وحدات: تصنيع المكونات الكبيرة مسبقًا (على سبيل المثال، أقسام الجمالون، وأجزاء العوارض) في المصانع لتقليل العمل في الموقع. تعمل المكونات المعيارية على تقليل التعرض للطقس أثناء البناء وتضمن الجودة المتسقة.
لا تعتمد متانة الجسور الفولاذية في الفلبين على التصميم والتصنيع فحسب، بل تعتمد أيضًا على البناء المناسب والصيانة المستمرة.
جدولة الطقس: خطط البناء لتجنب مواسم الأعاصير والرياح الموسمية (يونيو-أكتوبر، ديسمبر-فبراير) قدر الإمكان. إذا كان لا بد من مواصلة العمل خلال هذه الفترات، فقم بتنفيذ حماية مؤقتة من الرياح (القماش المشمع ومصدات الرياح) وقم بتأمين المكونات السائبة لمنع الضرر.
حماية الطلاء في الموقع: قم بحماية المكونات المطلية مسبقًا أثناء النقل والتركيب باستخدام أغلفة بلاستيكية أو طبقات مؤقتة. قم بإصلاح المناطق المتضررة فورًا باستخدام الطلاء المطابق لمنع التآكل.
تركيب الأساس: التأكد من تنفيذ عمليات دق الخوازيق أو بناء الغواصات أثناء انخفاض المد في المناطق الساحلية لتجنب تسرب المياه إلى الأساسات. اختبار قدرة تحمل التربة قبل تركيب الأرصفة للتأكد من مطابقتها لمتطلبات التصميم.
جودة التجميع: استخدم مسامير عالية القوة (A325 أو A490) للتوصيلات في الموقع، وقم بتدويرها إلى قيم محددة (وفقًا لمعايير AASHTO) لضمان وصلات محكمة. فحص كافة التوصيلات قبل وضع الجسر في الخدمة.
تعد الصيانة المنتظمة أمرًا بالغ الأهمية لإطالة عمر خدمة الجسور الفولاذية في البيئة القاسية في الفلبين.
عمليات التفتيش الروتينية: قم بإجراء عمليات فحص بصرية ربع سنوية للتحقق من التآكل وتلف الطلاء والمسامير المفككة والتشوه الهيكلي. قم بإجراء عمليات فحص تفصيلية (بما في ذلك الاختبارات غير التدميرية) كل 2-3 سنوات لتحديد العيوب الخفية.
صيانة التآكل: قم بإصلاح الطلاءات التالفة على الفور، باستخدام نفس النظام الأصلي المكون من ثلاث طبقات. بالنسبة للجسور الساحلية، قم بتنظيف الأسطح الفولاذية سنويًا لإزالة رواسب الملح باستخدام الماء عالي الضغط (تجنب التنظيف الكاشط الذي يؤدي إلى إتلاف الطلاء).
الصيانة المشتركة: فحص فواصل التمدد سنويًا، وتنظيف الحطام واستبدال المكونات البالية (مثل الأختام المطاطية) لضمان التكيف المناسب للحركة الحرارية.
مراقبة الأساس: استخدم السونار أو الكاميرات تحت الماء لفحص أساسات الرصيف بحثًا عن الأضرار الناجمة عن التنظيف سنويًا. قم بإصلاح المناطق المتآكلة باستخدام أطواق إضافية أو أطواق خرسانية حسب الحاجة.
التوثيق: الاحتفاظ بسجلات الصيانة التفصيلية، بما في ذلك تقارير الفحص وأعمال الإصلاح ولمسات الطلاء. تساعد هذه الوثائق في تحديد اتجاهات التدهور على المدى الطويل والتخطيط لعمليات التعديل التحديثي الرئيسية.
أحد الأمثلة البارزة على الجسور الفولاذية المقاومة للأعاصير في الفلبين هو جسر طريق سيبو-كوردوفا السريع (CCLEX)، الذي يمتد على مضيق ماكتان بين مدينة سيبو وكوردوفا. تم الانتهاء من بناء هذا الجسر المدعم بالكابلات والذي يبلغ طوله 8.9 كيلومتر في عام 2022، وقد تم تصميمه لمقاومة الأعاصير مع رياح تصل سرعتها إلى 250 كم/ساعة وزلازل تصل قوتها إلى 7.5 درجة.
وتشمل ميزات التصميم الرئيسية:
عوارض صندوقية هوائية لتقليل حمل الرياح والاهتزازات.
فولاذ عالي القوة (ASTM A709 Grade 50) م
العنوان
الطابق العاشر، المبنى 1، رقم 188 شارع تشانغي، منطقة باوشان، شنغهاي، الصين
الهاتف
86-1771-7918-217
البريد الإلكتروني
sales@evercrossbridge.com
