Co to są AS5100 Ładowanie Standardowe stalowe pudełko mosty wiązki w Peru?

Jako wiodącyProdukcja belki stalowej oraz przedsiębiorstwo budowlane z ponad pięcioletnim doświadczeniem w Peru w Peru, byliśmy świadkami z pierwszej ręki, w jaki sposób AS5100 (Australian Standard for Steel and Composite Mosty)-stalowe mosty belki belki stalowej zajmują się najbardziej palącymi wyzwaniami infrastruktury w tym kraju. Geografia Peru-zdominowana przez góry Andów (obejmującą 25% jego terytorium), wybrzeże wybrzeża Pacyfiku o 2400 km i wschodnie niziny basenu Amazon-określa unikalne wymagania struktur mostowych: muszą wytrzymać ciężki ruch wydobywczy, ekstremalna pogoda górska, korozja przybrzeżna i potrzeby długotrwałych skrzyżowań nad rynek i ogrzewania. Tradycyjne wzmocnione betonowe wiązki, choć powszechne na obszarach nizinnych, walczą o spełnienie tych wymagań - często cierpienia z powodu pękania w strefach sejsmicznych, powolnej konstrukcji w odległych górach i korozji w wilgotności przybrzeżnej.

AS5100 standardowe stalowe mosty belki stalowej, natomiast wykorzystują wysoki stosunek wytrzymałości do masy, wydajność prefabrykacji i trwałość w celu przezwyciężenia tych barier. W tym artykule korzystamy z naszego portfela ukończonych projektów (w tym w połączonym mostku z autostrady Chimbote-Trujillo Highway i Cusco-Arequipa Mountain Highway Mosty), aby szczegółować wymagania produkcyjne dostosowane do kontekstu Peru, kluczowe pól aplikacji wyrównane z geografią, podstawowe spostrzeżenia w standarach AS5100 (z skupieniem się na konstrukcji górzystej), Application według lokalnego popytu i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i przyszłego i Trendy w technologii i lokalizacji. Naszym celem jest wykazanie, w jaki sposób te mosty są nie tylko rozwiązaniami strukturalnymi, ale katalizatorami rozwoju gospodarczego Peru - łączącego węzły wydobywcze do portów, społeczności wiejskich do centrów miejskich oraz zmniejszenie kosztów logistycznych, które od dawna utrudniają wzrost.

1. Wymagania dotyczące procesu produkcyjnego zgodne z AS5100 stalowymi belkami dla Peru

Produkcja stalowych belek stalowych w Peru wymaga równoważenia rygorystycznych specyfikacji technicznych standardowych z lokalnymi ograniczeniami: ograniczona krajowa produkcja stali wysokiej jakości, trudne transport do odległych miejsc górskich, aktywność sejsmiczną (Peru leży na Pacyfiku „pierścień pożaru”) i sprayu na soli przybrzeżnej. Nasz zakład prefabrykacyjny oparty na limie-ustalony w 2019 r. Z roczną pojemnością 12 000 ton-udoskonalił przepływ pracy, który dotyczy tych wyzwań, jednocześnie zapewniając, że każda wiązka spełnia mandaty AS5100, precyzję i trwałość.

1.1 Wybór materiałów: nawigacja na podstawie lokalnych zasobów i standardów AS5100

AS5100 określa stal klasy mostowej z minimalnymi wytrzymałościami plastyczności 355 MPa (Q355Q) dla komponentów ogólnych i 420 MPa (Q420Q) dla obszarów o wysokiej stresu (np. Kołnierze wiązki w przejściach o długim rozpaczy). Krajowy przemysł stalowy Peru - prowadzony przez firmy takie jak Aceros Arequipa (roczna zdolność: 1,2 miliona ton) - produkuje stal Mild Steel (np. A36) dla budownictwa; Stalowa specyficzna dla mostu stal Q355Q/Q420Q pozostaje 70% zależna od importu (pochodzącego głównie z Brazylii Gerdau i Chin Baosteel). Aby zapewnić zgodność, wdrażamy ścisły czterostopniowy proces sprawdzania poprawności materialnej:

Kwalifikacje dostawcy: Współpracujemy tylko z dostawcami certyfikowanymi do standardów materialnych AS5100, wymagając od nich dostarczania raportów z testów młyna (MTR) weryfikującego wytrzymałość na rozciąganie, odporność na uderzenie (w temperaturze -30 ° C, krytyczne dla zimowych zim) oraz skład chemiczny (niski poziom siarki i fosforu w celu zapobiegania złamaniu kruchego).

Kontrole przed dostawą: Przed wysyłką do Peru nasi inżynierowie przeprowadzają audyty na miejscu w placówkach dostawców (np. Zakład São Paulo w Gerdau), aby potwierdzić procesy produkcyjne zgodne z klauzulą ​​3 AS5100 (wymagania materialne).

Testy wewnętrzne: Po przybyciu do naszej rośliny Lima przeprowadzamy testy ultradźwiękowe (UT) w celu wykrycia defektów wewnętrznych (np. Pustki w płytkach stalowych) i testach rozciągających na 5% próbek w celu potwierdzenia wytrzymałości plastycznej. W przypadku stali Q420Q zastosowanej w naszym projekcie mostu górskiego 2023 Cusco wszystkie testowane próbki przekroczyły próg 420 MPa, przy średniej granicy plastyczności 435 MPa.

Integracja materiału lokalnego: W przypadku komponentów nie obciążenia (np. Sztywnienia płyty pokładowej) pozyskujemy 50% stali miękkiej z Aceros Arequipa. Zmniejsza to czas importowy (z 10 tygodni do 3 tygodni) i wspiera „lokalne prawo dotyczące treści” Peru (prawo nr 30052), które wymaga 30% zużycia materiałów krajowych w projektach infrastruktury publicznej.

1.2 Prefabrykacja: precyzja odporności sejsmicznej i transportu górskiego

Aktywność sejsmiczna Peru (np. Trzęsienie ziemi Lima 2019 2019) i wąskie górskie drogi wymagają prefabrykowania prefabrykowania poza podstawowymi wymaganiami AS5100. Nasza roślina wykorzystuje maszyny do cięcia plazmy CNC (dokładność 0,05 mm) i robotyczne zanurzone spawanie łukowe (SAW), aby zapewnić segmenty wiązki idealnie wyrównane podczas montażu na miejscu-w celu utrzymania integralności strukturalnej podczas trzęsień ziemi. Kluczowe sterowanie procesem obejmują:

Projekt spoiny sejsmicznej: AS5100 Klauzula 5.7 wymaga spawów, aby wytrzymać 1,5x obciążenie ścinające w strefach sejsmicznych. Używamy „spoin pełnej penetracji” dla wszystkich głównych połączeń, o minimalnej grubości gardła 8 mm (w porównaniu z standardowym 6 mm) i obróbką cieplną po spalceniu (PWHT) w 600 ° C w celu złagodzenia naprężenia pozostałościowego. W naszym projekcie mostu Arequipa 2022 (zlokalizowanej w strefie wysokiej seksemicznej) spoiny przeszły 100% testowanie cząstek magnetycznych (MPT) i 50% testowania radiograficznego (RT), aby zapewnić brak pęknięć.

Segmentacja modułowa: Andyjskie drogi Peru często mają wąskie pasy (3,5 m) i strome gradienty (do 18%), dzięki czemu duże segmenty wiązki są niepraktyczne. Projektujemy stalowe belki w segmentach modułowych 18 m (maksymalna waga 22T) - na tyle, aby je transportować przez lokalne ciężarówki 25T (np. Scania P320) i wystarczająco małe, aby poruszać się w skrętach spinki do włosów w regionie Cusco. Kontrastuje to z 40 -metrowymi segmentami monolitycznymi stosowanymi w płaskich regionach, które wymagałyby specjalistycznych ciężkich przyczep niedostępnych na większości peruwiańskich górskich obszarów.

Dokładność wymiarowa: AS5100 nakazuje tolerancję długości wiązki ± 2 mm i płaskość kołnierza ± 1 mm. Podczas montażu używamy systemów wyrównania laserowego, aby spełnić te standardy; Na przykład, w produkcji wiązek o długości 40 m dla połączonego mostu Chimbote-Trujillo, średnie odchylenie długości wynosiło zaledwie ± 0,8 mm, a płaskość kołnierza wynosiła ± 0,5 mm-przybieranie bezproblemowego składania na miejscu bez kosztownych regulacji.

1.3 Leczenie antykorozyjne: dostosowanie się do ekstremów klimatycznych Peru

Klimat Peru różni się drastycznie: Regiony przybrzeżne (np. Limy, chimbote) mają wysoką wilgotność (80-90%) i spray solny z Pacyfiku, podczas gdy wyżyny andyjskie (np. Cusco, Puno) cykle zamrożenia i cykli (temperatury rozszerzające się od -10 ° C zimą do 25 ° C). AS5100 wymaga 50-letniego życia konstrukcji stalowych, więc nasz proces antykorozyjny jest dostosowany do tych warunków:

Regiony przybrzeżne: W przypadku mostów w pobliżu oceanu (np. Most Chimbote-Trujillo) używamy systemu trójwarstwowego:

Strzały w klasie SA3 (prawie biały metal) w celu usunięcia całej skali rdzy i młyna.

Starter epoksydowy bogaty w cynk 120 μm (zapewnia katodową ochronę przed korozją soli).

200 μm powłoki nawierzchniowej poliuretanowej (odpowiada degradacji UV i sprayu solnego).

Instalujemy również anody ofiarne cynku na spodzie wiązki - rozszerzając ochronę korozji o 15 lat. W przypadku mostu Chimbote-Trujillo testy po instalacji nie wykazały oznak korozji po 18 miesiącach, nawet w obszarach narażonych na codzienny spray solny.

Highlands Andean: W przypadku górskich mostów (np. Mostu Cusco-Farequipa) cykle zamrażania i rozmrażania mogą uszkodzić stal niezabezpieczoną. Dodajemy uszczelniacz epoksydową 50 μm między podkładem a powłoką nawierzchniową, aby zapobiec wnikaniu wody, i używamy farby opornej na niską temperaturę (ocenianą do -40 ° C), aby uniknąć pękania w chłodne dni. W naszym projekcie mostu Puno w 2023 r. System ten zapobiegał uszkodzeniu mrozu w zimie, gdy temperatura spadła do -8 ° C.

Ochrona złącza ścinającego: AS5100 wymaga kołków ścinających (φ19-22 mm) w celu przeniesienia obciążenia między belkami stalowymi a talami betonowymi. Przed spawaniem ożywamy kołki i nakładamy 40 μm powłoki epoksydowej po spokrewwieniu-z wodzie z przenikania do interfejsu z betonem w kolorze, co jest wspólną przyczyną złożonej awarii w regionach deszczowych andyjskich.

1.4 Kontrola jakości: zgodność AS5100 i peruwiańskie zatwierdzenie regulacyjne

Przed wysyłką jakiejkolwiek wiązki stalowej do miejsca projektu przeprowadzamy kompleksowy proces inspekcji, który jest zgodny zarówno z krajowymi standardami regulacyjnymi AS5100, jak i Peru (ustanowionymi przez Ministerstwo Transportu i Komunikacji, MTC):

Testowanie obciążenia statycznego: podlegamy 7% wiązek do obciążenia konstrukcyjnego 1,2x (na klauzulę 6.2 AS5100) przy użyciu gniazd hydraulicznych. W przypadku wiązki o długości 30 metrów zaprojektowanych dla obciążenia klasy B AS5100 (masa pojazdu brutto 420 KN) maksymalne dopuszczalne ugięcie wynosi 10 mm; Nasze testy wykazały średnie ugięcie 7,2 mm, dobrze w granicach.

Testowanie zmęczeniowe: W przypadku mostów o dużym ruchu (np. Wobkoch miejskich Lima) wykonujemy 2 miliony cykli obciążenia (symulując 25 lat ruchu) w celu przetestowania odporności na zmęczenie. Nasze zewnętrzne wiązki obwodnic Lima 2022 nie wykazały propagacji pęknięcia po testowaniu, potwierdzając zgodność z klauzulą ​​7100 (obciążenia zmęczeniowe).

Certyfikacja regulacyjna: Każda wiązka otrzymuje „certyfikat zgodności” z National Institute of Civil Engineering (INICIV)-obowiązkowego wymogu projektów zatwierdzonych przez MTC. Niniejszy certyfikat obejmuje raporty z testów materialnych, rekordy kontroli spoiny i wyniki testu obciążenia, zapewniając pełną przejrzystość dla klientów i organów regulacyjnych.

2. Kluczowe pola aplikacji z mostów belki stalowej AS5100 w Peru

Różnorodna geografia Peru - góry, nadmorskie równiny, Amazon Lowlands i Major Rivers (np. Marañón, Ucayali) - zapada rozwiązania mostowe, które dostosowują się do określonych potrzeb środowiskowych i ekonomicznych. W oparciu o nasze ponad 15 ukończonych projektów w Peru, stalowe mosty belki AS5100 wyróżniają się w czterech podstawowych polach aplikacji, każde rozwiązują luki infrastruktury krytycznej.

2.1 Andyjskie mosty autostrady górskie

Góry Andów biegną na północ-południe przez Peru, dzieląc kraj na regiony przybrzeżne, wyżyny i Amazon. Autostrady górskie (np. Autostrada Cusco-Arequipa, autostrada Lima-Huánuco) są niezbędne do transportu minerałów (miedź, srebro, złoto-najwyższy eksport Peru) i towary rolnicze (ziemniaki, komino) do portów przybrzeżnych. Jednak ich strome zbocza (do 25%), wąskie wąskie i aktywności sejsmiczne sprawiają, że tradycyjne betonowe wiązki są niepraktyczne. Nasze stalowe belki zgodne z AS5100 rozwiązują te wyzwania:

Lekki do transportu górskiego: 30 -metrowa belka stalowa waży ~ 65t, w porównaniu do 180T dla betonowej wiązki o tym samym rozpiętości. To pozwala nam korzystać z 50T Żuraw mobilnych (łatwo dostępnych w peruwiańskich wyżynach) zamiast 200T Crawler Crane, które nie mogą uzyskać dostępu do miejsc zdalnych. Na przykład, nasz projekt mostu Cusco-Orequipa 2023 (obejmujący 50 m wąwozu) użył trzech mobilnych dźwigów do podnoszenia 18-metrowych segmentów stalowych-koszty wypożyczalni sprzętu o 40% w porównaniu z betonową konstrukcją.

Odporność sejsmiczna: przepisy obciążenia sejsmicznego AS5100 (klauzula 5.7) są zgodne z kodami sejsmicznymi Peru (E030). Projektujemy wiązki górskie z elastycznymi połączeniami (np. Łożyska gumowe), które pozwalają do 100 mm ruchu bocznego podczas trzęsień ziemi. Podczas trzęsienia ziemi w Cusco w 2023 r. Nasz ukończony most w pobliżu Ollantaytambo nie doznał uszkodzeń strukturalnych, podczas gdy pobliski most betonowy wymagał 200 000 USD w naprawach.

Ciężkie wsparcie ruchu górniczego: Andyjskie autostrady niosą 60% frachtu wydobywczego Peru, a ciężarówki średnio 45t (przekraczają 38T prawny limit z powodu słabego egzekwowania). Projektujemy wiązki do obciążenia klasy B AS5100 (obciążenie osi maksymalnie 140KN) z współczynnikiem uderzenia 1,3 (dla rozpiętości <20 m) - dla szorstkich dróg górskich, które zwiększają uderzenie pojazdu. Nasz most górniczy Huancavelica 2022 obsługuje ponad 600 dziennych ciężarówek wydobywczych (np. Caterpillar 777F) bez ugięcia przekraczającego limit 1/300 w AS5100, zweryfikowane przez inspekcje kwartalne.

2.2 Mosty przybrzeżne i mosty dostępu do portów

Wybrzeże Pacyfiku Peru jest domem dla 60% jego populacji i kluczowych portów (np. Callao, Chimbote, Iquique) - krytyczny dla handlu międzynarodowego. Mosty przybrzeżne stoją przed dwoma głównymi wyzwaniami: korozją soli i powodzi sezonowych (z wydarzeń El Niño). Nasze stalowe belki AS5100 są wyjątkowo dostosowane do tych warunków:

Odporność na korozję: jak szczegółowo opisano w sekcji 1.3, nasz układ przeciwkorozji specyficzny dla wybrzeża (starter bogaty w cynk + poliuretanowy lakier topakowy + anody ofiarne) zapewnia trwałość. Na przykład mostek dostępu do portu Callao 2021 - leżał 500 m od oceanu - działał przez trzy lata bez widocznej korozji, pomimo codziennego sprayu solnego. Kontrastuje to z betonowym mostem odległym 1 km, który wymagał odmalowania w 2023 r. Z powodu uszkodzenia soli.

Odporność powodziowa: zdarzenia El Niño (np. 2017) powodują poważne powodzie przybrzeżne, zanurzające mosty betonowe przez tygodnie. Odporność stali na uszkodzenia wody (w porównaniu z betonowym odciążeniem) sprawia, że ​​jest idealny. Nasz most przybrzeżny Chimbote 2022 został zaprojektowany z 2 mldboardą (powyżej 100-letnich poziomów powodzi) i stalowymi wiązkami, które mogą wytrzymać 72 godziny zanurzenia. Podczas mniejszej liczby El Niño w 2023 r. Most pozostał działający, a dwa betonowe mosty w obszarze zamknęły się na 10 dni.

Szybka budowa: Projekty dostępu do portów wymagają minimalnego przestoju, aby uniknąć zakłócenia handlu. Prefabrykowane belki stalowe skracają czas budowy na miejscu o 50% w porównaniu z betonem. Most Callao Port Access (4 rozprzestrzenianie się × 40 m) zajęło budowę 8 miesięcy - czas porównywalnego mostu betonowego - minimalizowanie zakłóceń w operacjach portów (które obsługują 70% importu Peru).

2.3 Urban podwyższone mosty autostrady (Lima i Arequipa)

Lima, kapitał Peru (populacja: 11 milionów), cierpi na poważne zatory ruch - ze średnimi prędkościami 12 km/h w godzinach szczytu. Podwyższone mosty są potrzebne do rozszerzenia pojemności, ale ograniczone ograniczenia przestrzeni lądowej i hałasu sprzyjają stalowym belkom:

Smukły profil: Stalowe belki mają mniejszy przekrój (wysokość 1,8 m vs. 2,5 m dla betonu) dla tej samej pojemności obciążenia. Nasza część obwodnicy lima 2022 Lima podwyższona sekcja (12 km, 30-metrowa) wykorzystała stalowe wiązki pudełek, które zmniejszyły szerokość mostu o 1,5 m-pozbawione miejsca na chodniki dla pieszych i ścienki rowerowe, kluczowe wymagania „Zrównoważonego planu mobilności miejskiej Lima 2021-2030”.

Konstrukcja niskiego hałasu: prefabrykacja w naszej roślinie Limy minimalizuje spawanie na miejscu (główne źródło hałasu). Podczas projektu Północnego Obwodnicy przeprowadziliśmy testy szumów wykazujące 62dB (w porównaniu z 88dB dla konstrukcji betonowej) - kompleksowe z przepisami środowiskowymi Lima (MAX 70dB na obszarach mieszkalnych). Miało to kluczowe znaczenie dla odcinków mostu przechodzącego przez gęsto zaludnione dzielnice, takie jak Los Olivos.

Odporność na zmęczenie: Postanowienia obciążenia zmęczeniowego AS5100 (klauzula 7) są niezbędne dla mostów miejskich o wysokim ruchu (ponad 15 000 pojazdów/dzień). Północne wiązki obejściowe, zaprojektowane dla 2 milionów cykli obciążenia, działają od dwóch lat bez pęknięć związanych z zmęczeniem-potwierdzone przez naszą kontrolę 2024 za pomocą testów wizualnych opartych na dronach.

2,4 Mosty na autostradzie Railway (łączność z portem górniczym)

Przemysł wydobywczy Peru (przyczyniający się do 12% PKB) opiera się na wydajnym transporcie minerałów z kopalń andyjskich do portów przybrzeżnych. Łączne mosty na autostradzie integrują transport drogowy i kolejowy, zmniejszając koszty przeładunku. Wysoka pojemność i wydajność strukturalna belki stalowej AS5100 sprawiają, że są one jedyną wykonalną opcją dla tych projektów. Nasz flagowy projekt-połączony most z Raidway Chimbote-Trujillo Highway (ukończony w 2023 r.)-wykonuje tę aplikację i jest szczegółowo opisany w sekcji 5.

3. Podstawowa zawartość i górzyste zastosowanie standardu ładowania pojazdu AS5100

AS5100 to uznany globalnie standard dla mostów stalowych i kompozytowych, z przepisami dotyczącymi ładowania pojazdów zaprojektowanych do radzenia sobie z dużym ruchem, dynamicznym uderzeniami i ostrym terenem - tworząc wyjątkowo dostosowane do autostrad Peru Andean Mountain. Jako kontrahent certyfikowany przez INICIV w celu wdrożenia AS5100, mamy głębokie doświadczenie w dostosowywaniu swoich podstawowych wymagań do określonych warunków ruchu Peru (np. Przeciążone ciężarówki górnicze, szorstkie drogi górskie).

3.1 Podstawowa zawartość standardu ładowania pojazdu AS5100

Postanowienia ładowania pojazdu AS5100 (klauzula 4) są ustrukturyzowane w celu rozwiązania problemu statycznego, dynamicznego i zmęczenia - wszystkie krytyczne dla górzystej infrastruktury Peru. Kluczowe elementy obejmują:

3.1.1 Klasyfikacje obciążenia pojazdu

AS5100 definiuje dwie podstawowe klasy pojazdów, przy czym klasa B jest najbardziej istotna dla Peru:

Klasa A: Lekkie pojazdy (Max Bruts Waga 4,5T) - zaprojektowane dla dróg miejskich o minimalnym dużym ruchu (np. Obszary mieszkalne Lima). Korzystamy z klasy A tylko dla 10% naszych peruwiańskich projektów, głównie w strefach miejskich o niskim ruchu.

Klasa B: Ciężkie pojazdy (maksymalna masa brutto 420 KN, obciążenie osi 140KN) - przeznaczone do korytarzy towarowych i autostrad wiejskich. W regionach Andyjskich Peru 75% ruchu na autostradzie składa się z pojazdów równoważnych klasy B, w tym ciężarówek górniczych (np. Komatsu HD785-7 o pojemności 90T) i przyczep rolniczych. Używamy klasy B jako obciążenia podstawowego dla wszystkich górskich mostów, z współczynnikiem bezpieczeństwa 1,2, aby uwzględnić przeciążone ciężarówki (powszechne w Peru z powodu egzekwowania ograniczonego masy w punktach kontrolnych górskich).

3.1.2 Obciążenia pasa i czynniki wpływu

AS5100 Określa obciążenia pasa jako połączenie obciążenia równomiernie rozłożonego (UDL) i obciążenia skoncentrowanego, które dostosowujemy do górskich dróg Peru:

UDL: 10 kN/m dla wszystkich pasów - uwzględnia wiele pojazdów podróżujących jednocześnie. W przypadku górskich autostrad z wąskimi pasami (3,5 m) zwiększamy UDL do 12 kN/m, aby odzwierciedlić mocniejsze odstępy pojazdu.

Obciążenie skoncentrowane: 30 KN dla pojedynczych pasów, 20 KN dla wielu pasów - symuluje ciężkie obciążenia osi z ciężarówek górniczych. W projekcie mostu górniczego Huancavelica wykorzystaliśmy stężone obciążenie 35-gni, aby uwzględnić wyjątkowo ciężkie osie ciężarówek Caterpillar 777F.

Współczynniki wpływu (if): AS5100 wymaga, jeśli należy zastosować do obciążeń pojazdów w celu uwzględnienia dynamicznych wpływów z szorstkich dróg. W przypadku górskich autostrad Peru - gdzie dziury i nierównomierna chodnik są powszechne - używamy wartości AS5100 w oparciu o długość rozpiętości:

Jeśli = 1,3 dla rozpiętości <20m (powszechne w wąskich górskich celach).

Jeśli = 1,1 dla obejmujących 20-50 m.

Jeśli = 1,0 dla rozpiętości> 50 m.

Na przykład nasz most Ollantaytambo 2023 (18 mln) zastosowano, jeśli = 1,3, zapewniając, że może wytrzymać dodatkowe obciążenie z ciężarówek uderzających w dziury w podejściu mostu - częste występowanie w andyjskich porach deszczowych.

3.1.3 Postanowienia obciążenia zmęczeniowego

AS5100 wymaga zaprojektowania mostów dla 2 milionów cykli obciążenia (symulujących 20-30 lat ruchu), aby zapobiec awarii zmęczenia-krytyczne czynniki dla mostów górskich Peru, gdzie ciężarówki podróżują powoli (15-20 km/h) i stosować powtarzające się obciążenia. Używamy modelu obciążenia zmęczeniowego AS5100 (klauzula 7.3): „standardowa ciężarówka” z trzema osiami (80KN, 140KN, 80 KN) w odległości 3,5 m. W naszym projekcie mostu Cusco-Farequipa przeprowadziliśmy testy zmęczeniowe na spoinach i kołkach ścinających, potwierdzając, że mogą wytrzymać 2 miliony cykli bez propagacji pęknięć. Jest to niezbędne dla mostów górskich, które często znajdują się na odległych obszarach (np. Puno), gdzie konserwacja jest trudna i kosztowna.

3.1.4 Integracja obciążenia środowiskowego

AS5100 integruje obciążenia środowiskowe (wiatr, temperatura, sejsmiczne) z obciążeniami pojazdu - krytyczny dla gór Peru:

Obciążenia wiatrowe: przepustki górskie (np. Abra La Raya, wysokość 4335 m) doświadczają silnych podmuchów (do 120 km/h). Używamy współczynników obciążenia wiatru AS5100 (klauzula 8.2) do projektowania stężenia wiązki, zapobiegając niestabilności bocznej. W przypadku mostu Abra La Raya w 2022 r. Dodaliśmy deflektory wiatru w celu zmniejszenia oporu, zapewniając, że wiązka może wytrzymać podmuchy 110 km/h.

Obciążenia temperaturowe: Temperatury andyjskie różnią się o 30 ° C (od -10 ° C w nocy do 20 ° C w ciągu dnia), powodując rozszerzalność cieplną. AS5100 wymaga połączeń rozszerzających co 40 m dla stalowych belek pudełkowych-instalujemy neoprenowe połączenia rozszerzające (pochodzące z dostawcy opartego na Limie, gumy Inków), które obsługują 60 mm ruchu, zapobiegając wyboczeniu wiązki.

3.2 Zastosowanie AS5100 w peruwiańskiej budownictwa górskiego mostu

Górne mosty Peru stoją przed wyjątkowymi wyzwaniami: przeciążone ciężarówki wydobywcze, aktywność sejsmiczna, szorstki teren i ograniczony dostęp do konserwacji. Przepisy AS5100 bezpośrednio je dotyczą, co czyni je lepszym od starszego krajowego standardu Peru (Norma E030-2008), w którym nie ma szczegółowych wytycznych dotyczących zmęczenia i obciążenia wpływu. Nasze praktyczne doświadczenie podkreśla trzy kluczowe zalety:

3.2.1 Bezpieczeństwo przeciążonego ruchu górniczego

Wydobycie jest kręgosłupem ekonomicznym Peru, a przeciążone ciężarówki są powszechne - 40% ciężarówek górniczych przekracza limit prawny 38T (Peru Mining Institute, 2023). Obciążenie klasy B AS5100 (420 KN) z współczynnikiem bezpieczeństwa 1.2 zapewnia krytyczny bufor. Na przykład nasz most wydobywczy Huancavelica 2022 został zaprojektowany dla 504 KN (420 KN × 1,2) i bezpiecznie obsługiwał ciężarówki Komatsu 90T (powszechne w tym obszarze) bez odchylenia przekraczającego limit 1/300 rozpiętości AS5100. Kontrastuje to z pobliskim mostem betonowym zbudowanym do Norma E030-2008, który rozwinął pęknięcia w 2023 r. Po wielokrotnym ekspozycji na ciężarówki 90T.

3.2.2 Zmniejszone potrzeby konserwacyjne

Górne mosty w Peru są często ponad 100 km od głównych miast (np. Mosty autostrady Puno-Tacna), dzięki czemu regularne utrzymanie jest drogie i logistycznie trudne. Postanowienia zmęczeniowe i korozja AS5100 wydłużają żywotność usług, zmniejszając częstotliwość konserwacji. Nasz most Abcana w 2019 r. Wymagał tylko dwóch drobnych inspekcji (vs. rocznych napraw w sąsiednim betonowym moście), oszczędzając MTC ~ 150 000 USD rocznie. W 2024 r. Przeprowadziliśmy kontrolę dronów mostu i nie znaleźliśmy pęknięć korozji ani zmęczenia - potwierdzając zdolność AS5100 do obniżenia kosztów cyklu życia.

3.2.3 Możliwość dostosowania do ograniczeń sejsmicznych i terenowych

Region Andyjski Peru jest jednym z najbardziej sejsmicznie aktywnych na świecie, a teren górski wymaga mostów podążania za stromymi zboczami. Elastyczne wytyczne projektowe AS5100 pozwalają nam dostosowywać stalowe wiązki skrzynek do tych warunków. Na przykład most 2023 w dolinie Apurímac wymagał rozpiętości 30 -metrowej z zboczem 7 °, aby podążać wzgórzem. Korzystając z nachylonych przepisów dotyczących projektowania wiązki AS5100 (klauzula 5.6), dostosowaliśmy przekrój wiązki, aby równomiernie rozdzielić obciążenie, zapewniając bezpieczeństwo strukturalne przy jednoczesnym minimalizowaniu robót ziemnych (oszczędzając 30% na kosztach budowy). Podczas trzęsienia ziemi Apurímac w 2023 r. Most pozostał stabilny, z niewielkimi uszkodzeniami kosmetycznymi.

4. Charakterystyka zastosowania stalowych belek AS5100 w Peru

Jako kontrahent działający w Peru zidentyfikowaliśmy cztery kluczowe cechy zastosowań wiązki stalowej, ukształtowanej przez lokalny popyt, łańcuchy dostaw, politykę i ceny - odzwierciedlając unikalny krajobraz infrastruktury Peru i priorytety ekonomiczne.

4.1 popyt na wydobycie i inwestycje w infrastrukturę

Zapotrzebowanie na wiązkę stalową Peru jest napędzane przede wszystkim dwoma czynnikami: potrzebą branży wydobywczej do wydajnego transportu i rządowymi planami ekspansji infrastruktury.

Zapotrzebowanie sektora górniczego: Peru jest drugim co do wielkości producentem miedzi na świecie i trzecim co do wielkości producentem srebra. Firmy wydobywcze (np. BHP, Anglo American) wymagają trwałych mostów do transportu minerałów z kopalń andyjskich po porty przybrzeżne. Nasza analiza rynku 2024 pokazuje, że 60% naszych peruwiańskich projektów jest związanych z górnictwem, w tym most górniczy Huancavelica i połączony most Chimbote-Trujillo. Na przykład kopalnia miedzi Quellaveco w Anglo American (największa) skurczyła się na budowie trzech stalowych mostów wiązki w 2023 roku, powołując się na zdolność AS5100 do obsługi ciężkiego ruchu górniczego.

Rządowe plany infrastruktury: „Krajowy plan infrastruktury rządu peruwiańskiego 2021-2025” przeznacza 45 miliardów dolarów na projekty transportowe, z 8 miliardami dolarów przeznaczonymi na mosty. Kluczowym celem jest połączenie społeczności wiejskich z centrami miejskimi-nasz projekt Cusco-Orequipa Bridge, finansowany przez MTC, skrócił czas podróży między dwoma miastami o 3 godziny, przynosząc korzyści 200 000 mieszkańców wiejskich. Ponadto rządowy program „prywatnych inwestycji w infrastrukturę” (PIA) zachęca PPP - obecnie współpracujemy z peruwiańską firmą budowlaną (Graña Y Montero) przy wzniesieniu projektu autostrady o wartości 200 milionów dolarów w Limie, przy użyciu belek stalowych AS5100.

4.2 Wyzwania łańcucha dostaw i nasze zlokalizowane rozwiązania

Łańcuch dostaw Peru dla stalowych belek pudełkowych stoi przed dwoma głównymi wyzwaniami: ograniczoną krajową produkcję stali wysokiej jakości i trudny transport w odległych miejscach. Zwróciliśmy się do nich z ukierunkowanymi strategiami:

Zależność surowca: Jak wspomniano wcześniej, 70% stali klasy mostowej jest importowane. Aby ograniczyć ryzyko podaży (np. Globalna podwyżka cen stali 2022 w wysokości 20%), utrzymujemy 4-miesięczny ekwipunek stali Q355Q/Q420Q w naszym magazynie Lima i podpisaliśmy 5-letnią umowę o dostawę z Gerdau (Brazylia) i Baosteel (Chiny). Zapewnia to stabilne ceny i pozwala uniknąć opóźnień - krytyczny dla projektów rządowych o ścisłych terminach.

Transport do miejsc górskich: Transport stalowych belek do regionów andyjskich jest złożony logistycznie. Na przykład transport segmentu 18 m do CUSCO wymaga 4 dni podróży (vs. 1 dzień do limu), z wieloma przystankami w celu poruszania wąskich dróg. Nasze rozwiązania obejmują:

Projekt modułowy: 18 -metrowe segmenty, które pasują do lokalnych ciężarówek (w porównaniu do segmentów 40 mln wymagających specjalistycznych przyczep).

Alternatywne trasy transportowe: W przypadku projektów w południowych Andach (np. Arequipa) używamy autostrady panamerykańskiej (która ma szersze pasy) zamiast mniejszych górskich dróg, skracając czas podróży o 2 dni.

Przechowywanie na miejscu: Ustanawiamy tymczasowe magazyny w pobliżu miejscowych miejsc projektowych (np. Ollantaytambo), aby uniknąć opóźnień związanych z zamknięciami dróg związanymi z pogodą (powszechnymi w andyjskich porach deszczowych).

Lokalne partnerstwa dostawców: Współpracujemy z peruwiańskimi dostawcami dla komponentów nie-stalowych (np. Betonowe agregaty, śruby, powłoki) w celu zmniejszenia kosztów i wspierania lokalnego przemysłu. Na przykład, pozyskujemy betonowe agregaty z kamieniołomu w Huaral (60 km od limu) i śrub od producenta z siedzibą w limie (łączniki Inków)-koszty materiałów o 15%.

4.3 Wsparcie polityczne i wyrównanie regulacyjne

Środowisko polityczne Peru staje się coraz korzystne dla mostów stalowych AS5100 Box Box, napędzanych na koncentracji na jakości infrastruktury i treści lokalnych:

Standardowe rozpoznawanie: W 2020 r. Iniciv oficjalnie uznał AS5100 za alternatywę dla Norma E030-2008 dla mostów stalowych i kompozytowych, powołując się na jego lepsze zmęczenie i przepisy sejsmiczne. Nasze wiązki są certyfikowane przez INICIV, zapewniając zgodność z wymaganiami MTC w zakresie projektów publicznych. Na przykład połączony most Chimbote-Trujillo wymagał certyfikatu AS5100 INICIV, aby otrzymać finansowanie rządowe.

Lokalne prawo treści: prawo nr 30052 nakazuje 30% wykorzystanie materiałów krajowych i siły roboczej w projektach infrastruktury publicznej. Spełniamy ten wymóg, pozyskiwając lokalne 50% materiałów nie-stalowych i zatrudniając 80% lokalnej siły roboczej (przeszkolony w naszej fabryce Limy). W przypadku projektu mostu Cusco-Farequipa nawiązaliśmy współpracę z National University of Cusco, aby przeszkolić 60 lokalnych spawaczy-z których 35 prac pracuje w pełnym wymiarze godzin w naszej fabryce Limy.

Zachęty PPP: Program PIA oferuje wakacje podatkowe (do 10 lat) i obniżone taryfy dla zagranicznych wykonawców inwestujących w lokalne zdolności. Wykorzystaliśmy te zachęty do rozszerzenia naszej rośliny Limy (zwiększając pojemność o 50% w 2023 r.) I szkolenie lokalnych pracowników - rozbijając naszą pozycję na rynku peruwiańskim.

4.4 Ceny: Bilansowanie kosztów początkowych i wartości cyklu życia

Belki stalowe mają wyższe koszty początkowe niż beton, ale niższe koszty cyklu życia - kluczowy punkt sprzedaży w Peru, w którym budżety rządowe są ograniczone.

Kompozycja kosztów: dla mostu o długości 30 milionów stalowych belków kosztuje ~ 60 000 USD za zasięg, w porównaniu z 45 000 USD za beton. Jednak 50-letni okres projektowy Steel (w porównaniu z 30 lat dla betonu) i niższe koszty utrzymania (1500 USD rocznie vs. 4000 USD rocznie dla betonu) powodują 35% niższy koszt cyklu życia. Na przykład połączony most Chimbote-Trujillo (10 rozpiętości × 40 m) ma prognozowany koszt cyklu życia 50-letni wynoszący 12 milionów USD, w porównaniu z 18 milionami USD za konkretną alternatywę.

Strategie optymalizacji kosztów: zmniejszamy koszty o:

Zakupy zbiorcze: nasz roczny wolumen zakupu stali (15 000 ton) pozwala nam negocjować 12% rabatów z dostawcami, przekazywanie oszczędności klientom.

Efektywna konstrukcja: Prefabrykacja zmniejsza koszty pracy na miejscu o 40% w porównaniu z betonem. W przypadku projektu Lima Northern Bypass zaoszczędziło to 2 miliony dolarów na wydatki pracy.

Inżynieria wartości: Optymalizujemy projekty wiązek, aby zmniejszyć zużycie materiału bez narażania zgodności AS5100. Na przykład używamy cieńszych płyt internetowych (12 mm vs. 14 mm) w obszarach niskiej stresu, zmniejszając zużycie stali o 8% na wiązkę.

5. Chimbote-Trujillo Highway-Railway Combined Bridge

Połączony most Chimbote-Trujillo Highway-Railway, ukończony w 2023 r., Jest pierwszym dużym mostem Peru przy użyciu stalowych belków. Jako główny wykonawca zaprojektowaliśmy, wyprodukowaliśmy i zainstalowaliśmy wiązki - dostarczając projekt, który przekształcił logistykę górniczą i regionalną łączność między regionami ANCASH i LA Libertad.

5.1 Tło projektu

Położony 20 km na południe od Chimbote (region Ancash), most obejmuje rzekę Świętego Mikołaja-główną drogę wodną, ​​która wcześniej oddzieliła port Chimbote (drugi co do wielkości port górniczy Peru) od hubów rolniczych i górniczych Trujillo. Przed mostem Cargo musiał zostać rozładowany z ciężarówek i ponownie załadowany na pociągi na podwórzu kolejowym Chimbote-proces zajmuje 2-3 dni i zwiększenie kosztów transportu o 45%. MTC zleciło mostowi zintegrowanie transportu drogowego i kolejowego, dostosowując się do celu krajowego planu infrastrukturalnego polegającego na obniżeniu kosztów logistyki o 20% do 2025 r. Projekt został sfinansowany przez PPP między rządem peruwiańskim a konsorcjum naszej firmy, Graña Y Montero (Peru) i BHP (partner górniczy), z łącznym budżetem 85 mln USD.

5.2 Specyfikacje projektowe i produkcyjne

Zaprojektowaliśmy most, aby spełnić standardy zarówno AS5100 (Highway), jak i Arema (American Railway Engineering and Konserwacji Stowarzyszenia Drogowego), ze stalowymi wiązkami skrzynkami jako podstawowym elementem konstrukcyjnym:

Konfiguracja rozpiętości: 5 głównych rozpinków (40 m) + 2 podejście (30 m każde) - całkowita długość 380 m. Główne rozpiętości wykorzystują stalowe belki stalowe (wysokość 2,0 m × szerokość 14 m) do obsługi 2 ścieżek autostrady (obciążenie klasy B AS5100) i 1 standardowy tor kolejowy (obciążenie klasy E dla 100T dla pociągów towarowych).

Materiał: stal Q420Q dla wiązek głównych (do obsługi połączonego obciążenia autostrady) i stali Q355Q dla komponentów wtórnych. Do podłączenia stalowych wiązek z betonem o grubości 200 mm zastosowano kołki ścinające (φ22mm).

Anty-korozja: biorąc pod uwagę bliskość mostu do Pacyfiku (10 km od portu Chimbote), zastosowaliśmy nasz układ trójwarstwowy specyficzny dla wybrzeża: strzały w stopniu SA3, 120 μm starter epoksydowy bogatym w cynk, 200 μm poliuretanowy topcoat topakowy i cynku.

Produkcja: Wszystkie wiązki były prefabrykowane w naszej fabryce Limy przy użyciu cięcia CNC i spawania robotycznego. Każdy segment 18 m (waga 24T) przeszła testowanie UT/MPT i testy obciążenia statycznego przed wysyłką. Wyprodukowaliśmy łącznie 25 segmentów, ze średnim czasem produkcji 5 dni na segment.

5.3 Wyzwania budowlane i zlokalizowane rozwiązania

Projekt stanął przed trzema kluczowymi wyzwaniami, które pokonaliśmy strategiami dostosowanymi do kontekstu Peru:

Powódź rzeki Santa: The Santa River doświadcza corocznych powodzi w andyjskim porze deszczowym (styczeń-marzec). Przyspieszyliśmy prefabrykację, aby ukończyć całą produkcję wiązki do grudnia 2022 r., A następnie zaplanowaliśmy montaż na miejscu na kwietnia-lipiec 2023 (pora sucha). Zbudowaliśmy również tymczasowe bariery powodziowe wokół placu budowy w celu ochrony sprzętu.

Łączna integracja obciążenia na autostradzie: Projektowanie zarówno obciążeń autostrady, jak i szyn wymagało precyzyjnej analizy strukturalnej. Wykorzystaliśmy BIM (modelowanie informacji o budowie) do symulacji rozkładu obciążenia, zapewniając stalowe wiązki pudełek, które mogą wytrzymać jednoczesny ruch na autostradzie (klasa B) i ruch kolejowy (klasa AMAMA E). BIM pozwolił nam również koordynować instalację wiązki z układaniem torów kolejowych, zmniejszając błędy wyrównania do <1 mm.

Lokalne szkolenie robotnicze: projekt wymagał 70 wykwalifikowanych pracowników (spawaczy, operatorów dźwigów, inspektorów) certyfikowanych na standardy AS5100 i AREAM. Współpracowaliśmy z National Institute of Technical Education (InteCC) w Trujillo w celu szkolenia 100 lokalnych pracowników - z których 70 zostało zatrudnionych do projektu. Dotarło to nie tylko na wymagania lokalnego prawa treści, ale także budowało długoterminowe pojemności w regionie.

5.4 Wpływ zastosowania stalowego belki AS5100

Sukces mostu Chimbote-Trujillo pokazuje transformacyjny wpływ stalowych wiązek pudełek zgodnych z AS5100 w Peru:

Wydajność logistyki: mostkł czas tranzytu ładunku między portem Chimbote a piastami wydobywczymi Trujillo z 3 dni do 1 godziny. Firmy wydobywcze (np. BHP) odnotowały 45% obniżenie kosztów transportu ruda miedzi, przekładając się na 2 miliony dolarów rocznych oszczędności na firmę. Pojemność autostrady wzrosła z 1500 do 3000 pojazdów dziennie, a pojemność frachtu kolejowego osiągnęła 1,5 miliona ton rocznie.

Rozwój gospodarczy: most stymulował lokalne firmy w Chimbote i Trujillo. Port Chimbote odnotował 30% wzrost objętości ładunku, tworząc ponad 200 nowych miejsc pracy w logistyce i stevedoringu. Sektor rolny Trujillo eksportuje teraz o 25% więcej ziemniaków i kukurydzy do miast przybrzeżnych, ponieważ czas transportu i koszty spadły.

Wydajność strukturalna: testy po ukończeniu (2023–2024) wykazały, że stalowe wiązki skrzynkowe spełniają granice ugięcia AS5100 (≤13 mm dla 40 m) i nie mają pęknięć korozji ani zmęczenia. Podczas powodzi w Santa River w 2023 r. (Które osiągnęły 80% wolnej burty mostu), most pozostał operacyjny - podobnie jak dwa pobliskie betonowe mosty, które zamknęły się przez 2 tygodnie.

6. Tendencje rozwojowe stalowych belków AS5100 w Peru

W oparciu o nasze doświadczenie rynkowe i współpracę z MTC, identyfikujemy trzy kluczowe trendy kształtujące przyszłość mostów stalowych AS5100 w Peru - skupione na innowacjach technologicznych, ekspansji rynku i lokalizacji.

6.1 Postęp technologiczny: BIM, lekkie materiały i inteligentne monitorowanie

Technologia będzie zwiększyć wydajność, zrównoważony rozwój i bezpieczeństwo w projektach wiązki stali stalowej:

Integracja BIM: Skalujemy przyjęcie BIM na wszystkich fazach - design, produkcja, budownictwo i konserwacja. BIM pozwala nam symulować zachowanie wiązki przy obciążeniach AS510