والجسور هياكل أساسية بالغة الأهمية تمتد عبر الأنهار وتيسر تدفق حركة المرور، وتؤدي دورا حاسما في التنمية الاقتصادية الإقليمية. بناء وتجديد وصيانة الجسور لها تأثير كبير على النقل في المناطق الحضرية. لذلك، من المهم تحسين إدارة مشاريع الجسور من حيث التخطيط والتصميم والبناء والتشغيل لضمان سلامتها الهيكلية ومتانتها. تقدم هذه المقالة تحليلا موجزا عن متانة الجسور في مختلف مراحل البناء والتشغيل.

1. أهمية جسر المتانة

يجب أن يتضمن تصميم الجسر تصميمًا هيكليًا يعتمد على آثار الحمل وتصميم المتانة، مع الأخذ في الاعتبار الآثار البيئية. في الهندسة البلدية، يؤثر تصميم الجسر على آثار الحمل القياسية استنادًا إلى المؤشرات الفنية مثل تصنيف الطرق المخطط له وسرعة التصميم. ويأخذ تصميم المتانة في الاعتبار الفئات البيئية ومستويات الإجراءات البيئية لضمان الاستقرار طويل الأجل لهياكل الجسور. وتعتبر سلامة هياكل الجسور ومتانتها من المؤشرات الهامة على جودتها. ولذلك، يجب إيلاء الاهتمام والتشديد لها خلال مرحلتي التخطيط والتصميم. تشير متانة هيكل الجسر إلى قدرة الهيكل على الحفاظ على حالة مستقرة خلال فترة خدمة تصميم معينة. الحفاظ على الجسر والعناية به طوال عمره أمر بالغ الأهمية لاستخدامه العادي. إن تحسين متانة هياكل الجسور أمر بالغ الأهمية للسلامة والجودة وفعالية التكلفة طوال دورة حياتها بأكملها. وبالتالي، من الضروري وضع استراتيجيات لتعزيز متانة هياكل الجسور.

2. تحمل البناء الخرساني

2-1 مؤشرات تصميم متانة الخرسانة

وتشمل مؤشرات تصميم متانة الخرسانة درجة القوة ونسبة الخليط ومحتوى أيون الكلوريد والمحتوى القلوي ومحتوى الكبريتات. تتوافق الفئات البيئية المختلفة مع مؤشرات تصميم المتانة المختلفة للخرسانة. واستناداً إلى فترة خدمة التصميم، والفئة البيئية، ومستوى الإجراءات، ينبغي تحديد المؤشرات المناسبة للملموس كمبدأ أساسي.

2-2 تصميم متانة هيكل الجسر

(1) التصميم الإنشائي: بالإضافة إلى تأثيرات الحمل، فإن التأثيرات البيئية هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على طول عمر هياكل الجسور. وتشمل هذه التأثيرات تآكل مياه المطر، دورات التجميد والذوبان، تآكل الكلوريد من مياه البحر، والتآكل الكيميائي. عند تصميم المتانة، يجب تحديد الشكل الهيكلي على أساس توزيع القوة العقلاني. إيتد#39 ؛ من المهم الاهتمام باستمرارية وتكرار الهيكل. يمكن أن تعزز المعالجة المشتركة لجسم الشعاع المتانة العامة لهيكل الجسر، مما يجعله أكثر مقاومة للأضرار الناجمة عن اختراق مياه الأمطار وتمديد فترة خدمته. بالنسبة لهياكل الجسور المشتركة مثل الحزم المدعومة ببساطة والعواصف المستمرة، ينبغي التحكم في الامتداد بشكل معقول وينبغي تنفيذ التصاميم المستهدفة. بالنسبة للجسور متوسطة المدى، يوصى بتحديد أولويات تصميم الجسور الصلبة المستمرة وتعميق تصميم التفاصيل الإنشائية وأنواع المواد والكميات لضمان متانة الهياكل الخرسانية.

(2) متطلبات البناء: يجب أن يفي تصميم الجسر بمتطلبات البناء من أجل المتانة ويتبع مبادئ الفحص والصيانة. وتشمل متطلبات البناء أساسا الحد الأدنى من سمك الغطاء الخرساني للتقوية، ومكافحة تصدع الخرسانة، وتصريف المياه وهياكل الصرف. واستناداً إلى الفئة البيئية، ومستوى الإجراءات البيئية، وفترة خدمة التصميم، ينبغي تحديد السمك المعقول لغطاء الخرسانة لكل مكون ولكل موقع، وينبغي مراقبة الحد الأقصى لعرض الشق. الماء مساهم رئيسي في التآكل البيئي المتعدد. من الضروري وجود نظام جيد التصميم لمنع تسرب المياه والصرف لمنع مياه الأمطار من الاختراق والتراكم على الهيكل#39 ؛ السطح والداخل، مما يضمن متانة الهيكل الخرساني ويمكن تنفيذ تدابير وقائية إضافية للمكونات ذات الأثر البيئي الأكبر، مثل استخدام الخرسانة المضادة للتآكل، وطبقات طلاء الأسطح، وطبقات طلاء قضبان الصلب التي سبق الضغط عليها، والحماية الخارجية السابقة للضغط، والمعالجات الواقية من التآكل للأجزاء المضمنة.

3. التحليل الدائم لبناء الجسر

3-1 تحليل متانة المواد الخرسانية

لتحسين متانة الجسور الخرسانية، ينبغي تحديد نسبة تصميم صارمة لمزيج الخرسانة لتعزيز صغر الهيكل وقوته. وينبغي أن يستند اختيار أنواع الأسمنت إلى الاختيار العلمي لضمان أن جودته تفي بالمعايير الهندسية. ومن الضروري إجراء دراسات استقصائية للسوق لفهم الوضع الفعلي لمواد الإسمنت، وإنشاء قاعدة بيانات لدعم أعمال التصميم اللاحقة.

معايير متانة هيكل الجسر  

ولتعزيز متانة هياكل الجسور، من المهم النظر في المفاهيم الدولية المتقدمة من جميع أنحاء العالم وتدريب الموظفين بانتظام على تحديد معايير ولوائح التصميم. وينبغي إجراء استقصاءات السوق لفهم حالة المواد والمعدات وإنشاء قاعدة بيانات لدعم أعمال التصميم. ومن الأمور البالغة الأهمية القيام بانتظام بتلخيص أعمال التصميم وتحديد مجالات التحسين. يمكن أن يساعد تحديث تصميم الجسر من خلال دمج تكنولوجيا المعلومات، مثل نمذجة معلومات البناء (BIM)، في تحليل الأداء الهيكلي، وتحديد أوجه القصور، وتعزيز المتانة. 

3-3 تحسين تقنيات بناء متانة الجسور الخرسانية

وخلال مرحلة التشييد، وعند النظر في التأثيرات البيئية على الهياكل الخرسانية للجسور، ينبغي اعتماد تدابير حماية محددة الأهداف، مثل تدابير مقاومة التآكل والارتطام. على سبيل المثال، في المناطق المعرضة لأضرار التجميد والذوبان، يمكن إضافة الصلب المعزز إلى سطح الخرسانة أو الهيكل#39 ؛ يمكن توسيع المقطع العرضي لضمان مقاومته للصقيع. لمنع التآكل الكيميائي، يمكن استخدام طبقات حماية السطح، وانخفاض مستويات المياه الجوفية، واستبدال التربة على أساس الموقع#39 ؛ شروط البناء. وينبغي وضع خطط البناء على أساس معايير البناء والقبول ذات الصلة وتنفيذها وفقا لذلك.

3-4 إنشاء نظم تشغيل وإدارة سليمة

يمكن أن يؤدي التحميل الزائد على الجسر والإدارة غير الصحيحة إلى زيادة حجم حركة المرور أو التحميل الزائد، مما قد يؤثر بشكل كبير على الهيكل. إن تنفيذ خطط التفتيش العلمي والصيانة أمر حاسم خلال مرحلتي التشغيل والإدارة. وينبغي إجراء عمليات تفتيش منتظمة لضمان سلامة هيكل الجسر ومتانته وتمديد فترة خدمته، استنادا إلى نتائج التفتيش. كما يجب أن يراعي تصميم الهياكل الخرسانية عمليات الفحص والصيانة والاستبدال لضمان متانتها. ولذلك، ينبغي وضع خطة سليمة علميا للتفتيش والصيانة من أجل تشغيل وصيانة الهياكل الخرسانية للجسور. ومن الضروري القيام بانتظام بفحص واكتشاف المخاطر واتخاذ التدابير المناسبة للحفاظ على استقرار الهيكل الخرساني. ولضمان متانة هيكل الجسر، من الضروري وضع خطة سليمة علميا للتفتيش والصيانة وإيلاء الاهتمام للمكونات المعرضة للخطر التي تتطلب تحسينها. ومن خلال مواءمة استراتيجيات الإصلاح والاستبدال المقابلة، يمكن إجراء عمليات إصلاح واستبدال فعالة للحفاظ على متانة الهيكل الخرساني في جميع أنحاء الجسر#39 ؛ دورة حياة.

خاتمة

وفي الختام، ترتبط إدارة متانة الجسر طوال مراحل البناء والتشغيل ارتباطا وثيقا بجودة مشاريع الجسر وفوائدها الاقتصادية. يمكن أن تؤثر أي مشاكل في المتانة على الهيكل بأكمله وقد تؤدي إلى وقوع الحوادث. ولذلك، فإن إجراء دراسة شاملة لمتانة الجسر أمر بالغ الأهمية طوال عملية البناء والتشغيل بأكملها.