Stalen botten doorkruisen de kloof - Een documentaire over de technologische innovatie van de staalconstructie van de Huajiang-brug
Wanneer de wind op het 14e-niveau van de kloof door het 625-meter- hoge brugdek gaat, breekt het gestroomlijnde stalen vakwerk van de Huajiang Canyon Bridge als een scherp zwaard door de wind. Dit superproject, dat 'de hoogste brug ter wereld' en 'de brug met de grootste overspanning ter wereld' combineert, heeft een stalen skeletstructuur van 22.000 ton, bestaande uit 93 delen stalen spanten, en is een levendige voetnoot bij De technische kracht van de Chinese staalconstructie-industrie
1. Materiaalrevolutie: zeer sterke staalkabels- ondersteunen de 'ruggengraat van het leven'
"De totale lengte van de hoofdkabeldraad bedraagt 93.000 kilometer, wat overeenkomt met tweeënhalve cirkel rond de evenaar." Ouyang Song, het hoofd van de projectengineeringafdeling, uitte zijn trots in zijn woorden. De hoofdkabel van de brug maakt gebruik van 1960 MPa zink-aluminium-magnesium zeldzame aardmetalen gecoate staaldraad, ontwikkeld door Qingdao Special Steel. Dit staal met ultra-hoge-sterkte bereikt een balans van "hoge sterkte + hoge plasticiteit" bij warmwalsen door middel van innovatieve wals- en koeltechnologie, en heeft de weerstand tegen corrosie en vermoeidheid met meer dan 30% verbeterd vergeleken met traditionele materialen.
Wat nog meer in het oog springt is de 'last-dragende hub' bovenaan de hoofdtoren - een hoogwaardig-gesmeed en gelast gecombineerd kabelzadel. Het projectteam doorbrak de laslimiet van 200 mm voor smeedstukken in de industrie en laste met succes smeedstukken van 500 mm dik, waardoor de hoeveelheid staal die in kabelzadels werd gebruikt met 31% werd verminderd en de mechanische prestaties met 30% werden verbeterd. Het modulaire ontwerp van 48-ton loste de transportproblemen van componenten met een groot tonnage in bergachtige gebieden volledig op.
2. Intelligente productie: digitale technologie kraakt het ‘assemblagewachtwoord’
In de drie belangrijkste productiebases van China Railway Baoqiao, Chongqing, Zigong en Guiyang zorgt het gezamenlijke productiemodel van "één brug en drie plaatsen" voor een verfrissing van de efficiëntie van de industrie. "Door de CAD/CAM-software-integratie wordt het drie-dimensionaal boren synchroon bevorderd, met een nauwkeurigheid van 0,1 mm." Introductie van Shi Hangzhan, hoofd technisch ingenieur. Het hele proces van de productie van stalen spanten is geïmplanteerd met BIM-technologie, de intelligente database met productie-informatie bewaakt de grondstoffeninventaris en de productievoortgang in realtime, en de drie- digitale digitale scanning-virtuele pre--assemblagetechnologie gecombineerd met fysieke matching om een "zero reaming"-assemblage van 93 segmenten te bereiken.
Als reactie op de complexe spanningsomgeving van de kloof maakt de stalen spant gebruik van de volledig permeabele lastechnologie van orthogonale stalen brugdekpanelen van het tegenovergestelde-geslacht. Gecombineerd met het restspanningsverwijderingsproces van de verbindingsplaat bereikt het slagingspercentage van de lassen voor eenmalige- foutdetectie 99,59%, waardoor het risico op lasvervorming volledig wordt vermeden.
3. Doorbraak in de bouw: slim hijsen verovert "High-altitude Canyon"
"Om positionering op millimeterniveau- te bereiken bij windstoten van niveau 14, is de vierde generatie slimme kabelhijssystemen nodig." Liu Hao, hoofdingenieur van het project, wees naar het controlecentrum onder de hoofdtoren. Dit systeem dat de uiterst nauwkeurige positionering van Beidou- integreert, maakt gebruik van meer dan 30 sets sensoren om de kracht en verplaatsing van de kabels in realtime te monitoren. De 8-assige transportwagen van 400 ton realiseert automatische compensatie en parallelliteit van het voertuig, waardoor de stalen spanten op grote hoogte kunnen "draaien" en zich als "bouwstenen in de cloud" kunnen verbinden.
Om de windtrillingen van de kloof het hoofd te bieden, heeft het team op innovatieve wijze de structuur van de 'gestroomlijnde stalen truss + centrale stabiliteitsplaat' ontwikkeld: de dwarsdoorsnede van het waterdruppellichaam is met 30% windbelasting verminderd, en de 2 meter hoge stabiliteitsplaat is opgelost door 90% zijdelingse windtrillingen, wat meer hoogtelopen betekent waarbij bruggen en brigades zijn geïntegreerd.
4. Anti-corrosie-escorte: bewaking van de 'corrored wall' gedurende de hele levenscyclus
Geconfronteerd met de vochtige omgeving van "geen zonneschijn aan de hemel" en het intelligente ontvochtigingssysteem uitgerust met de hoofdkabel blijft werken, gecombineerd met het kathodebeschermingseffect van zink, aluminium en magnesiumplaten, heeft het een "actief + passief" anti-corrosiesysteem gebouwd. Het oppervlak van de stalen spant is voorzien van een fluorkoolstofcoatingproces en na 1000 uur zoutsproeitest is er geen roest meer, waardoor de levensduur van de brug honderd jaar lang wordt gegarandeerd.
"70% automatiseringsgraad, 3 patenten op gebruiksmodellen en meerdere outputs van engineeringmethoden, deze brug zet een maatstaf voor de industrie." De samenvatting van Shi Hang Zhan onthult de waarheid. Van hoog-staaldraad tot intelligente productie, van gesmede lastouwzadels tot wind-bestendige constructies, de staaladers van de Huajiang-brug
