الجسور هي هياكل بنيت لتمتد عبر الأنهار أو الوديان أو خطوط النقل الأخرى، ووظيفتها الرئيسية هي تمكين المرور السلس للمركبات والمشاة. وتشمل المكونات الرئيسية للجسر هيكل امتداد الجسر، ونظام المحامل، والأرصفة، والدعامات، والأرصفة والدعامة. وهناك أيضًا العديد من المكونات الصغيرة في بنية الجسر، والتي ترتبط أساسًا بالجسر#39 ؛ 's' وظائف الخدمة، مثل رصف الأسطح، ونظم الحماية من المياه والصرف، والسكك، ومفاصل التوسيع، والإضاءة. والأنواع الشائعة حاليا من الهياكل الفرعية للجسور هي كما يلي:

1. الرقيقة ذات الجدران الخفيفة

لتوفير تكاليف البناء وتجنب ضغط قاع النهر، غالبا ما تستخدم الدعامات الخفيفة ذات الجدران الرقيقة للجسور الصغيرة ذات السعة الواحدة. يتم تركيب عمود دعم تحت الدعامتين، مما يشكل الجسر بأكمله في نظام هيكل الإطار. يتم استخدام الضغط الأرضي السلبي وراء طرفي الدعامات للحفاظ على الاستقرار.

2. ثنيات مرنة

تعتمد معظم الجسور في هندسة النقل الحديثة الحضرية على هذا النوع. وتكون الأكوام الأساسية للأرصفة والدعامات في الغالب سابقة التجهيز والمدارة. وعادة ما تظهر بنية الجسر هذه في المناطق التي يكون فيها تدفق المياه معتدلاً، مما يضمن استقرار البنية التحتية للجسر ويتجنب الآثار الضارة الناجمة عن التعرية المائية.

3. مدفونة الأعمدة الأعمدة

يقع هذا النوع من الدعامة على الضفة ويدفن الجسم الدعامة في المنحدر المخروطي. هناك نوعان: عمود كومة صف واحد وإطار كومة صف مزدوج. عند اختيار هذا النوع من الدعامة، مع الأخذ في الاعتبار الحفاظ على الدرجة الفرعية#39 ؛ الثبات، يجب أن لا يكون طول الجسر مضغوطًا كثيرًا. وينبغي التقيد التام بالتصميم من أجل الوفاء بمتطلبات الأداء.

4. العمود نوع الأرصفة

أساسات التربة اللينة هي أحد التحديات في بناء الجسور. يمكن أن تضر الجسر بشكل كبير#39 ؛ الأداء الهيكلي ويشكل خطرا على النقل في المستقبل. ولا تحتوي الأرصفة البحرية من النوع العمودي على بنية بسيطة فحسب، بل أيضًا على عملية بناء أكثر تقدمًا، مما يجعلها الخيار الأفضل لهياكل الجسور على أسس التربة اللينة.

1. أسس الجسر

1-1 العيوب في أسس الجسر

تشير عيوب أسس الجسر بشكل عام إلى التسوية والتسوية غير المتكافئة لأسس الكدس. إن تسوية التأسيس الناجمة عن ضغط وهبوط تربة الأساس أمر شائع الحدوث ضمن نطاق معين. بيد أنه إذا تجاوز حدا معينا، فسيكون له آثار ضارة على الجسر. وغالبًا ما تعاني أساسات الجسور التي تم بناؤها على أساسات التربة اللينة من استقرار غير متكافئ بسبب انضغاط التربة وهبوطها، بالإضافة إلى تقلبات في مستويات المياه الجوفية.

1-2 أسس الجسر

غالبا ما تنهار أسس الجسور بسبب الفيضانات المتكررة. وبالنسبة للجسور المطلة على مجاري الأنهار الحصوية، تتدفق المياه أثناء الفيضانات حول الأرصفة والدعامات بسبب العوائق التي تعترض الأرصفة والدعامات. ويستقر تدفق المياه عندما يصل إلى عمق معين حيث لا يستطيع تحريك الحصى. علاوة على ذلك، عندما يتم بناء أساس الدعامة على تربة لينة، إذا كان ارتفاع الجزء الخلفي يملأ التربة خلف الدعامة يتجاوز مستوى معين ولم تتم معالجة هيكل الأساس بشكل صحيح، فإن القوة الأفقية المؤثرة على الجزء الخلفي من الدعامة ستزداد. وهذا سيؤدي إلى عدم استقرار الأساس، مما يتسبب في تدفق البلاستيك والتسبب في تحرك الدعامة إلى الأمام. عندما تكون القوى في الأجزاء العلوية والسفلية من الأساس غير متساوية، يتعرض الجسم الداعم أيضًا لانزلاق غير متساو، مما يؤدي إلى ميل الأساس. أساسات التشكيل التي تنزلق أو تميل هي في الغالب دعامات من نوع الجاذبية ودعامات مقلوبة على شكل حرف T مبنية على أسس تربة لينة.

2. عيوب في أجسام الرصيف

الأرصفة البحرية هي الهياكل الرئيسية للجزء الفرعي للجسر. تؤثر ظروف تحمل الإجهاد في الأرصفة بشكل مباشر على الجسر#39 ؛ أداؤك. عند تحليل حساب الضغط على الأرصفة البحرية، يجب على المصممين التركيز على حساب القوى الرأسية والقوى الأفقية في أعلى أكوام الرصيف البحري، بالإضافة إلى التأثيرات الميكانيكية لبنية الجسر الأساسية على البنية الفرعية للجسر. فعلى سبيل المثال، عند حساب ضغط الأرصفة البحرية، تؤخذ في الاعتبار الشقوق الناجمة عن الآثار المدمرة للتصفية الموسمية للمياه. وتشمل الشقوق الشائعة الشقوق الأفقية، والشقوق الرأسية، والشقوق على شكل شبكة. وبسبب القوى الخارجية مثل ارتطام السفن والأجسام العائمة، ستتعرض الأرصفة والدعامات لأضرار موضعية وستنفصل الأرصفة والدعامات الخرسانية. بالإضافة إلى ذلك، فإن مواد الأرصفة والدعامات سوف تتقادم بمرور الوقت. وعمومًا، تشمل عيوب أعمدة الجسر ودعائمه الشقوق، والانفصال، والقضبان الفولاذية المكشوفة، والتآكل، والشيخوخة.

3. عدم كفاية القدرة على تحمل الأرصفة والأبوتات والأساسات

وبسبب انسداد الارصفة الارصفة في المياه مباشرة، لن تشهد الجرف العام فحسب، بل ايضا الجرف المحلي، مشكِّلة مجرى نهرا محليا على شكل قمع. وعندما يكون قاع النهر عبارة عن طبقة سميكة من الحصى والحصى، فإن الأكوام المجوفة ستتآكل بشدة، وفي الحالات الأكثر خطورة، ستتعرض القضبان الفولاذية الموجودة في الأكوام للخطر. وتفيد المؤلفات ذات الصلة بأن جسم الرصيف أو أساسه كثيرا ما يحدث صدأ في المنطقة تحت مستويات المياه المنخفضة أو فوق خط التجمد أو بالقرب من خط التنظيف. حول الأساس، يكون السطح رخو نسبيا. في الحالات الشديدة، قد تتشكل تجاويف خرسانية.

4. تشققات سببها جسر الهياكل الفرعية التقلص

إنكماش درجة الحرارة 4.1

سيتأثر أداء المواد الخرسانية بالبيئة الخارجية. عندما يصل اختلاف درجة الحرارة إلى نقطة معينة، يحدث تقلص اختلاف درجة الحرارة، مما يسبب شقوق في مواقع متعددة من هيكل الجسر. يمكن أن يتسبب تغير درجة الحرارة في الخرسانة نفسها أيضًا في انكماش وتشوه اختلاف درجة الحرارة. على سبيل المثال، بسبب التركيز المفرط لحرارة الإماهة داخل الخرسانة، درجة الحرارة داخل المادة تزداد بشكل كبير في حين أن الحرارة الخارجية تتبدد بسرعة كبيرة. درجات الحرارة الداخلية والخارجية الغير متناسقة تخلق إجهاد الشد، الذي يؤدي بسهولة إلى الشقوق.

٤ -٤ انكماش بلاستيكي

عندما يكون معدل فقدان المياه السطحية سريعًا جدًا ويضاف إلى تأثير الهواء -التجفيف للهواء الخارجي، تكون مادة الخرسانة عرضة للانكماش البلاستيكي، وهو أمر شائع قبل أن تتصلب الخرسانة. من منظور بناء الجسر، يتأثر الانكماش البلاستيكي بشكل كبير بالطقس، وخاصة في المناطق الجافة والحارة والرياح حيث تكون نسبة حدوث شقوق الانكماش البلاستيكي في المباني مرتفعة نسبيًا. إذا كانت قوة المادة الخرسانية لا تفي بالمعيار، فإن قدرتها على مقاومة الهواء -الجفاف وتسرب المياه تضعف، وسيحدث انكماش البلاستيك بعد الضرر.

4-3 تقليص المستوطنات

يرتبط تقلص المستوطنات ارتباطًا وثيقًا بقدرة تحمل أساس الجسر. يحدث انكماش المستوطنات عندما تتجاوز جاذبية هيكل المبنى الأرضي نطاق تحمل الأساس. على سبيل المثال، التربة غير المستوية أو اللينة أو التربة المملوءة بالرجوع غير المضغوطة أو الغمر في الماء في الجسر#39 ؛ الأساس الهيكلي، كلها عوامل محفزة لانكماش المستوطنات. هذا النوع من الشقوق سوف يتغير مع تغير بنية الأساس. خاصة بالنسبة لمباني الجسور على أسس التربة اللينة، ستستمر القوة التدميرية للشقوق في الزيادة. وسوف تستقر الشقوق فقط عندما يصل تشوه الأساس إلى حالة مستقرة.

للإنهاء

وفي الختام، وكمكون مهم للجسر، يواجه الهيكل الفرعي للجسر العديد من العيوب، بما في ذلك استقرار وانزلاق أساس الجسر، والشقوق، والانفصال، وشيخوخة جسم الرصيف (الدعامة)، وعدم كفاية قدرة تحمل الأرصفة والدعامات والأسس، ومختلف الشقوق الناجمة عن الانكماش المادي. ولا تشكل هذه العيوب تهديدا للسلامة الهيكلية للجسر فحسب، بل تشكل أيضا مخاطر محتملة على حياة وممتلكات المركبات المارة والمشاة. لذلك، فإن تعزيز الفحص والصيانة المنتظمة لهيكل الجسر الفرعي، واكتشاف ومعالجة العيوب على الفور، واستخدام الوسائل التقنية المتقدمة والإدارة العلمية، وتحسين تصميم الجسر وتقنية البناء بشكل مستمر هي المفاتيح لضمان التشغيل الثابت على المدى الطويل للجسر والتدفق السلس لحركة المرور. في المقالة التالية، سنرشدكم خلال الصيانة اليومية وتعزيز الهيكل الفرعي للجسر.