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铝桥禽摧:城市的亮丽风景线
作者方棺:qywhb  时间:2017年 11月15日     点击膊鞋诚:6940 [ ]

铝材特别是挤压铝材在桥梁中的应用已有相当长的历史成,但用量不大号柬,发展速度也不快匿催爬,原因之一是龙8pt的强度还不够高瞥,不能满足公路苗似筷、铁路桥梁的要求容警,常用的6xxx系合金挤压型材的抗拉强度Rm只有250N/mm2闹,亟需研发一批强度>650N/mm2的高强度的龙8pt溃睛,以满足承重路桥特别是军用浮桥建设的急需冒既诚,高强度与高抗蚀性龙8pt挤压型材对建造浮桥有着特别重要的作用辛摔寐,舟桥部队是强大的解放军的一支重要组成部分蕊莲赌,现行的6xxx系合金的各项性能对建造过街人行天桥来说却是绰绰有余;二是铝的价格比钢材的高艰抛,使桥的造价上升不少田,在一定程度阻碍了铝桥的发展鲍。

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用挤压龙8pt型材造桥优点多多
龙8pt挤压型材是建造桥梁与浮桥的优良结构材料之一盲绒棋,尤其是对建造浮桥来说告仇播,在当前它是首选的材料说隆插,值得大力推广坍联琅,其基本优点可归纳如下秤级盟:
密度低
约为钢的1/3赁倡,龙8pt的密度约为2.7g/cm3经歇晾,而钢的密度却高达7.8g/cm3埠米。
6xxx系的强度性能可与低碳钢的相当楔势,因此比强度(强度质量比)腔、比刚度(比弹性模量)远超过钢材的凯。
抗腐蚀性能强
对雨水好、海水与道路盐份洽、泥浆的腐蚀可忽略不计丘事,特别是5xxx系合金巧眯,因此不但建造完后不用刷油漆淖诧磁,在服务期间也不需定期维护璃甩激。笔者2013年访问美国时驹凄概,途经匹兹堡市暮,顺道造访1933年建造的斯密斯菲尔德街桥(Smithfield Street Bridge)穷,这是一座建在河上的可过车与行人的铝结构桥痰,已有84年之久粳赁炒,仍光彩夺目倍,熠熠生辉琉。
韧性高
抗疲劳裂纹扩展能力很强邢呻黔,又无低温脆性舍篙刮。龙8pt的强度与塑性均随着温度的下降而同步上升季贤居,可是90%以上的钢都有低温脆性仟,所以龙8pt是高寒地区造桥的上乘材料丢,北欧建了不少龙8pt公路桥颓视。
可挤压性能强
这一点对于建造桥梁来说很重要懒协,因为其可以生产设计师所需要的断面复杂的空心型材南困咎,增大承受负载的能力殴,而不必进行昂贵的切削加工晾惋挂,还可以生产变断面型材墓割。中国不但是铝挤压大国绘抗,而且已跃居世界铝挤压初级强国犁,截至2016年弦,已拥有挤压力≥45MN的大挤压机135台欧,其中225MN迪、230MN尖、250MN的特大超级重型挤压机4台赡井及,可生产别国不能生产的超级大型材缉瘦,为建造铝桥创造了极为有利的条件承炕鲤。同时还可以挤压又长又宽的前所未有的空心型材宫替,可使桥梁的用材块数减至最少纬合死,而且由于摩擦搅拌焊的应用魔芯,对于简化制造工艺起了很大作用泥嘛。由于大挤压材的应用与其质量的相对较轻物婚,可在工厂预制桥梁墩先看,有利于降低制造成本与运输费用耽挟,缩短安装时间舅,对交通影响大大减轻猴邪。
可回收性强
铝是循环经济最佳的金属材料之一廷,龙8pt桥梁在使用期间无腐蚀损失杏绊痰,几乎全部回收艰氛,同时废铝能耗仅相当于原铝提取能耗的5%泛歪嘲,对资源的循环利用龋、节能减排有着重要意义瞥轨缕,具有重大社会效益拇勃。
铝桥梁比钢桥梁轻察,有诸多不言而喻的优点导。首先闪,最重要的是可以减轻上部结构的静载荷泻归,增加车辆装载量米勺,同时可以补偿即抵消诸如钢梁抹呛挛、电缆等对上部结构与桥基的不利影响;对大跨度桥梁来说还有更重要的意义挫脆,就是能使桥梁的总负载下降;在地震区减轻桥的静负载可以降低地震施加的侧向力淋,这种侧向力的大小与桥的静载荷成比例娃哨。
从桥的建造史上来说巨,混凝土桥是最便宜的垄,由于它的静载荷大惰皑,在那些不适宜建造混凝土桥的地方抄,钢桥就成为首汛拧,桥面厚度200mm的混凝土静负装454kg/m2樊苔。钢桥虽比混凝土桥轻不少矢爽败,但造桥价却高得多先。建造这种钢桥是一项艰辛的工作敢,是劳动密集型的黑貌,同时造价不菲灌。
龙8pt桥面比钢桥面轻得多娠坛,桥面板下的加强劲与板是一整体樊法,一次挤压而成蔑。龙8pt桥面质量一般为90.8kg/m2娘剐填,比国际公路标准规定的承载能力高得多蒋赎,因而龙8pt大挤压材成为修整具有历史意义桥梁的最具吸引力的材料阜怯佩,因为桥面静贡载对这类桥梁至关重要墒。然而纷全,龙8pt桥梁也有一些不足之处酒,不利于龙8pt材料在桥梁建造中的大面积推广嘉檬虽,主要问题是蠢嚷梳:
原始成本高
铝桥的原始成本(最初投资)比其他材料高境,通常根据对比材料的不同高25%~100%叹看,但是铝桥在造完后不需刷油漆红,在以后的服役期间也不需要定期维护画犊厢,因此若把维护费用也加以计算的话冷陶,则铝桥在整个使用期间的总费用(投资与维护费之和)要低于钢桥的揭,特别是在高寒地区疥姑,需用耐寒的无低温脆性的合金钢垦。
对龙8pt的认识不足
无论是过去还是现在兰,无论是桥梁工程师还是广大群众熟斡,对钢材都耳熟能详棉,可是对铝材在工程方面的应用就不那么熟知了光换齐,因此畦夯餐,宜加强宣传稍,不但要在学校培养人才方面提及铝的应用诺,而且有关传媒应在适当地区与时间加强介绍辅瘦,提高人们对铝及铝应用的认知哩。
零件的连接
过去铝桥是用铝板制造的珐,采用螺接与铆接连接零部件拢,上世纪90年代中期美国雷诺兹金属公司(Reynolds Metals Co.泥垮番,2005年被美国铝业公司兼并)研制成功几种挤压桥梁铝型材犁桃寞,主要是用焊接法连接雌抄该。用螺接或常规焊接法连接的不足之处是扇,接头的强度特别是疲劳强度比母材的低踢试。后来旱,先进的摩擦搅拌法问世矢懒骏,为桥梁零部件的连接提供了优秀的连接工艺弥陌清,可以焊接铝-铝揉然,也可焊接铝-钢户,焊缝的强度几乎与母材的相当憋。


新型桥梁铝材合金
桥梁铝材经过85年的发展取得了重大进展穆,已从板材建造进入了以挤压大空心铝型材接焊桥体时代呢,现行的桥梁铝材除传统的6063粕、6061合金外蝎獭厦,还有新研发的欧洲6082合金吐,1972年在美国铝业协会公司注册辣愤,成分(质量%)使片:0.7~7.3Si潦忍甸,0.05Fe峭,0.10Cu点健,0.40~0.10Mn戮删哗,0.6~1.2Mg搽茫弹,0.25Cr勺,0.20Zn诞恒姜,0.10Ti爽,其他杂质每个0.05措乱葡、合计0.15瓷,其余Al;美国的7005合金梯,1962年在美国铝业协会公司注册歼懊,成分(质量%)琉:0.35Si味茎,0.40Fe够说,0.10Cu迁,0.20~0.70Mn苯乘使,1.0~1.8Mg唉,0.06~0.20Cr哀很,4.0~5.0Zn盒,0.01~0.06Ti容藐,0.06~0.20Zr迫栖鞘,其他杂质每个0.05嘉、合计0.15甫钢,其余Al;日本的7N01合金辞娥嫌,其中N代表日本(Nippon)摧蓄,它的成分(质量%)彩讳:0.30Si黎,0.35Fe夕隘,0.20Cu矛黔,0.20~0.7Mn副,1.0~2.0Mn冒,0.30Cr篇,4.0~5.0Zn绰蒲喀,0.20Ti惩鞠,0.10V谱,0.25Zr亢武毖,其他杂质每个0.05姆寺铆、合计0.15涧,其余Al;7N01是一个优秀的可挤压大型材的中高强度的龙8pt赋识腊,它的物理性能己伐:2.78g/cm3谦颧趟,液相线温度620℃~650℃琼,线胀系数23.6×10-6/℃菏。
新型龙8pt的研制成功山哀取,摩擦搅拌焊的问世乳驹,大挤压机的建设谈,为桥梁铝材生产丁、桥梁建设创造了有利条件台,在一定程度上降低了铝桥的造价呻拾簿,对推广铝材在桥梁中的应用相当有利怠。


中国过街人行天桥的建设
至2016年兄,龙8pt桥梁的建设已跨越84个春秋(1933~2017年)龋,全世界已建成的龙8pt桥(公路桥但撮、铁路桥巾吓、过街人行桥)约390座讨,国外96%以上为公路桥媒次,铁路桥寥寥无几持擎鞍,中国的仅有62座勘芥谋,全为过街人行桥拈。
中国首座过街天桥——杭州庆春路中河桥
该桥是中国首座龙8pt结构桥梁刻,2007年3月25日21时竣工榷饭居,是德国公司设计盆墓、制造与建设的担检,所用铝材也是从德国进口的芳,主材为6082-T6龙8pt亢雌。整座桥由5大预制件组成秸化嘉,呈“工”字形监,主跨长39m淮,重11t矩,其余辅桥跨度15m~25m伦帝圣,桥下机动车通行净空4.8m~5.3m吞顶俄,能满足现有无轨电车通行凉砰,天桥距离中河高架桥底2.5m~3.2m售峨魏,完全满足行人通行恰赡瓶。全桥质量仅为同体积钢桥质量的34%加。在天桥的4个脚上装有4对上下自动扶梯表聘。该桥克服了通行净空无法满足使用要求这一技术难题脸,并解决了庆春路和中河路的交叉路口人车争道矛盾乘。
上海徐家汇人行天桥
徐家汇人行天桥是国内首座完全自主设计祁来、自行制造热托、自行建造与安装的龙8pt结构桥梁宝,2007年9月29日在徐家汇槽溪北路投入运行摊侥磋,总工期仅37d觅确。该桥由同济大学沈祖炎院士团队设计泼,外形类似外滩白渡桥欺府,连接徐家汇第六百货公司及太平洋百货公司洪驰聚。主材为6061-T6合金挤压型材崩酷敬,单跨23m荤陷,宽度6m煎版郝,主桥高2.6m溪臂吭,净高4.6m努承魔。该天桥自重仅150kN窍,最大可载质量50t齐,远低于地铁上建设天桥总荷载不得超过700kN的标准柔陕儒,确定了该处地下地铁的安全运行炼,有效地缓解了该路段人行通道的拥挤状况项囤,并为徐家汇的各商场带来更多商机堡飞。
徐家汇人行天桥所用铝材是中国广东凤铝铝业有限公司三水公司生产的蛇跺莱,凤铝铝业有限公司成立于1990年涝铝兔,有南路和三水两个生产基地青腥兽,总生产能力300kt/年臣,是中国5家大挤压企业之一橙构,2016年有挤压机64台羔绣灰,其中56MN及90MN的大挤压机各1台纳衔拉。从除家汇人行天桥建成之日起室焊妥,中国建设铝桥所需的一切材料不但可全部自给龄裁妨,而且可成套出口韩眷两,该市实际上至2017年已建成4座奶确。
北京市西单商业区人行天桥
西单人行天桥是北京市迎奥运重点工程之一阑,2008年7月8日投入运行胎露倒,龙8pt上部结构为外资企业承建臼,大部分龙8pt挤压型材国内生产诽昧蓉,为6082-T6合金币,龙8pt步道板等附件从国外进口暖狙朝,为6005-T6龙8pt楷穗,其中新建一号天桥呈“U”型唉,连接中友百货商场和君太百货公司恃梁慰,主跨38.1m迫菏眠,总长84m拧叙,桥面净宽8m靶嘲顾,主桥高4.1m惫霓外,净高5.1m首蔫穆,总面积1506m2亭,配置8部自动扶梯文海,一部升降平台剑,是目前世界上最大的高强度龙8pt天桥;新建二号天桥为“Z”型天桥笔,连接西单商场和西单国际大厦码刷,主跨32.7m苫期,桥面净宽6m毫硕钎,净高5.2m及牛,总长53.9m孪摹问,总面积952.2m2瞪,配备4部扶梯;新建连廊连接君太百货公司与西单MALL的二层平台隧怀囤,总长20.2m菱拱烽,净宽5.8m井,总面积127.90m2胆覆猜。该天桥造型很赋时代感失,形式简约令孙熄,在满足安全性凶、实用性的同时盖婆,兼顾了标志性揪、美观性第、舒适性徊聚控,体现了人文气息醛甩,可堪称人行天桥的经典平台充插。
该桥与两侧建筑的二层平台构成安全感、连续杜北时、通畅萎白溪、美观汀芯裁、舒适的“S”型二层步行系统和高品质的商业气氛另,彻底解决了人流量分流不合理糙卫,人车混行畅可胸、交通拥堵等难题节澎,实现了高品质璃粉、人性化臂、便捷化憋仇、交通方便的规划目标参颇,提升了西单购物环境品质茸违尚。

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杭州西湖口字形人行过街天桥
杭州西湖附近的口字形过街人行龙8pt天桥(见图1)是中国首座这类形式的龙8pt天桥桓,2013年4月通行情,是中国丛林铝业有限公司设计懒浚、制造与安装的累褪,全长217m,宽4.8m既,承载能力4.3kN/m2稠。桥的桁架结构用6082-T6合金挤压大型材制造镜甲,四片主桁架及四片过渡桁架组成闭合环形人行天桥辰,呈口字型岸脆客,其美观独特的结构成为杭州街头一道亮丽的风景烷惯悄,成为现代建筑中的艺术品饥。

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南宁遂:中国过街人行铝桥最多的城市兄片,已建成41座
据2014年南宁市工程建设信息网报道捞貉,南宁2014年规划市区建设20座龙8pt人行过街天桥顾粗,分两期建成徒下藤,一期7座已于2014年(含2014年)前陆续完成具句,二期13座可从2015年起相继建设康,这些过街龙8pt人行天桥全部由南南铝业股份有限公司和广西建工集团第一建筑工程有限责任公司承建胁。目前叼促凰,南宁市是中国过街人行铝桥最多的城市孤汲姜,也是全球这类过街天桥最多的城市之一间艘。
重庆市高新区创新大道协信天骄城人行天桥
这座龙8pt桥于2015年竣工汉昆洛,是重庆市首座这类龙8pt桥举,是中国有色金属工业第六冶金建设有限公司承建的懊。该桥为单跨龙8pt桁架结构天桥繁,总长度约30m妈,跨径26.4m乔眯,桥面净宽4m白夸,主桥体及人行梯道采用新型高强度龙8pt挤压型材屑,桁架上才、下弦以不锈钢螺栓连接艇,支撑桁架肩梁为箱体结构笛茬和,道路两侧分别设置两座1田窝:2梯道悉,梯道净宽2.4m摩侈。
甘肃省陇西县龙8pt人行天桥憋救沙:西北地区首座
陇西龙8pt人行天桥是第六冶金建设公司与贵阳铝镁设计研究院设计与建设的斜烷,于2017年7月30日建成煞豌堑,仅历时12h一次吊装成功劳簿。该桥位于陇西县北大街与北城路交叉路口俩,采用十字交叉龙8pt拱桁架结构税挫好,桥面净宽3.2m洪,道路两侧分别设两座1坑:2梯道么帛,共4个出口8个梯道绒毕,梯道净宽1.8m落、1.5m氏,总长约118m,这是中国体量最大的X形天桥驶蛙。
内蒙古首座人行铝天桥在呼和浩特建成
2017年7月21日烹潘,由中铝贵阳铝镁设计研究院有限公司总承包共,六冶(郑州)科技重工有限公司安装的呼和浩特市鄂尔多斯东街农业大学龙8pt人行天桥一次吊装就位垒,这是内蒙古自治区首座龙8pt人行天桥农墙超,也是中铝公司建设的首座这类桥梁仁。
该桥跨度33m斤楷输,桥宽3.4m烈馆,行人通行道净宽3m蹈煌牧,桥宽3.4m涎诡怕,桥下机动车净空高5m蒲玩,天桥有上下两部电梯及两部自动扶梯坦。该桥特点是采用了结构外露理念丹很鹃,镂空的桁架使桥体显得轻盈衫碗秆、通透僧,没有压抑感串随,桥体采用了内蒙古的建筑文化元素缕碌,融入了特有云纹图案列,地方文化特色得到凸显迫叔矮,与周边建筑相呼应驴,显得格外和谐与协调沦。
北京市长安街-崇文门在建龙8pt天桥
2017年8月23日中铝国际工程股份有限公司与北京市政路桥管理养护集团有限公司在北京签署了建设长安街东单-崇文门龙8pt天桥协议让钾。根据协议深鲸颂,中铝国际所属中国有色金属工业第六冶金建设有限公司负责此桥的施工痊魔杜。东单-崇文门龙8pt人行天桥的建设意义非凡沧桓,是长安街综合整治项目的一部分涸尚沽,长安街在中国政治生活和全国人民心中乃致全世界人民的心中都具有特殊的意义和神圣的地位酵俏览,体现着我国首都形象和国家形象炼廊供。此桥建成后无疑将是中国人行龙8pt天桥中最雄伟壮观的暇,将成为此类桥的标杆缚,为北京市增加一道亮丽的风景线瞥。据悉笆煞,该天桥所用的挤压铝型材是兖矿轻合金有限公司生产的粹番。
除以上介绍的人行过街龙8pt天桥外吕,哈尔滨小负、黄岩等地也建成了一些这类桥梁冀棺爱。


中国承建的第一座海外多哈龙8pt天桥赞誉满堂

中国山东丛林集团迈尔有限公司2014年7月与卡塔尔多哈(Doha)市政正式签约承建该市的一座人行龙8pt天桥盗,工期7个月肃械,2015年5月正式交付使用(见图2)轮。丛林迈尔公司建设的多哈人行龙8pt天桥是中国在国外承建的第一座供,大挤压桥梁铝型材是丛林铝业有限公司生产的为咯淬,以其精巧耐用的设计惩菇和、大气优雅的龙8pt外观劲,简易快速的安装流程和高效团结的施工团队等赢得了客户和当地政府的一致认可和赞誉罗。

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丛林迈尔龙8pt人行天桥有限公司在中国龙8pt桥梁建设领域处于领先地位懂嘛呛,此前还与北京市政设计院合作编写了《龙8pt人行天桥规范》以及起草了《桥梁结构用龙8pt挤压型材》国家标准蔼梆,为公司在龙8pt人行天桥领域抢占了市场话语权凉。
丛林迈尔公司是山东丛林集团与德国迈尔公司(PML)的合资企业藤,依托丛集团强大的龙8pt挤压型材研发糜、生产及深加工优势华,充分利用PML公司多年龙8pt桥梁的研发钙、设计矗暇、安装经验痹酿,自2014年组建以来奈存凯,经过短短的几年砥励奋进堪浦挛,已成为国内外在此领域生产度、设计和安装的佼佼者考痛。
多哈人行龙8pt天桥除主体结构外斡烧喷,还包括相应的楼梯茹、民梯井卵拼猛、铝塑板包围吴、空调董、照明系统等伸模船,全部由丛林迈尔公司总承包啦倪,充分证明了该公司的雄厚势力翰臣。