Điều gì khiến gỗ Glulam trở thành vật liệu được ưa chuộng cho cầu đường cao tốc?

Một làn đường gỗ keo Cây cầu có thể được nâng lên mố, lát sàn và thông xe trở lại trong vòng vài ngày, một lịch trình mà bê tông đúc tại chỗ không thể đáp ứng được. Khả năng xây dựng đó là lý do khiến gỗ dán nhiều lớp kết cấu được dùng làm vật liệu cầu đường cao tốc ở Hoa Kỳ trong khoảng 50 năm và đó là lý do tại sao các kế hoạch tiêu chuẩn được công bố hiện nay bao gồm bốn loại cấu trúc thượng tầng glulam đã được chứng minh, mỗi loại được hỗ trợ bởi các tính toán thiết kế từng bước. Nếu bạn đang đánh giá một đoạn đường ngang bằng gỗ cho một con đường, tuyến khai thác gỗ, đường nối công viên hoặc nhịp dành cho người đi bộ thì kết luận rất đơn giản: glulam là một hệ thống đã được chứng minh tại hiện trường, được hỗ trợ bằng mã và kết quả của dự án ít phụ thuộc vào vật liệu hơn là vào ba quyết định - cấu hình cấu trúc thượng tầng, xử lý bảo quản và chi tiết kết nối. Các phần bên dưới sẽ trình bày các quyết định đó theo thứ tự mà một dự án thực tế gặp phải.

Hai loại cấu trúc thượng tầng xác định thiết kế

Hầu hết mọi cây cầu glulam đều thuộc về một trong hai họ và việc lựa chọn giữa chúng quyết định phạm vi nhịp, phương pháp lắp dựng và phần lớn ngân sách.

Cầu sàn dọc (dạng bản)

Trong cầu sàn dọc, nhịp gỗ giữa các mố cầu với mặt cầu chạy song song với phương tiện giao thông. Các tấm hoặc tấm dán glulam được đặt cạnh nhau, sau đó được kẹp bằng các thanh thép căng xuyên qua sàn - một kỹ thuật được gọi là cán màng căng thẳng - vì vậy các mảnh riêng lẻ hoạt động như một tấm liên tục. Vì bản mặt cầu là bộ phận nhịp nên cấu hình này phù hợp với các nhịp ngắn hơn và những vị trí có khoảng trống dọc hẹp. Hai hệ thống dọc trong các kế hoạch tiêu chuẩn được công bố đều tuân theo cùng một logic này.

Cầu ngang trên dầm glulam hoặc thép

Trong cầu mặt cầu ngang, các tấm mặt cầu chạy vuông góc với chuyển động và tựa trên các dầm song song, có thể là dầm dán keo hoặc dầm thép. Các dầm vượt chướng ngại vật trong khi mặt cầu phân phối tải trọng bánh xe. Sự sắp xếp này kéo dài khoảng cách có thể đạt được và giữ cho các tấm sàn riêng lẻ đủ nhỏ để xử lý với các thiết bị khiêm tốn, điều này giải thích sự phổ biến của nó trong các dự án thay thế đường quận.

Phòng thí nghiệm Lâm sản USDA và Trung tâm Quốc gia về Cấu trúc Vận chuyển Gỗ công bố các kế hoạch tiêu chuẩn cho bốn loại cấu trúc thượng tầng - hai hệ thống sàn kiểu tấm dọc và hai hệ thống sàn ngang trên dầm glulam hoặc thép - cùng với các tính toán và tài liệu tham khảo lắp ráp cho mỗi loại. Bắt đầu từ một loại tiêu chuẩn được công nhận sẽ rút ngắn thời gian đánh giá thiết kế và cung cấp cho các nhà chế tạo một tiêu chuẩn quen thuộc về dung sai và phần cứng.

Douglas Fir Glulam chùm và bài Dầm và trụ nhiều lớp Douglas Fir glulam mang lại độ bền theo trọng lượng cao, độ ổn định kích thước và hạt mịn màu đỏ. Trọng lượng nhẹ của chúng phù hợp với kết cấu thượng tầng của cầu, trong đó các bộ phận nhẹ hơn giúp giảm nhu cầu về cần cẩu và kết cấu phần dưới. Xem sản phẩm →

Tại sao Glulam tiếp tục duy trì công việc của Win Bridge

Nghiên cứu về giao thông vận tải mô tả glulam hiện đại mạnh hơn thép từng pound và những hậu quả thực tế xuất hiện ở mọi vị trí cầu. Cấu trúc thượng tầng nhẹ hơn cần cần cẩu nhỏ hơn, tuyến đường vận chuyển hẹp hơn và khả năng dự trữ ít hơn trong cấu trúc phần dưới — thường là sự khác biệt giữa thay thế đơn giản và thay thế buộc phải xây dựng lại mố cầu. Bốn thuộc tính chiếm phần lớn hiệu suất này:

• Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao: các cấu kiện nhiều lớp chịu tải trên đường cao tốc ở mức một phần trọng lượng bê tông tương đương, giúp giảm kích thước cần trục và nhu cầu chịu lực.
• Độ bền khi sử dụng ướt: các thành phần cầu được liên kết bằng chất kết dính kết cấu sử dụng ướt và được bảo vệ bằng cách xử lý chất bảo quản, do đó, chu trình ẩm và muối làm tan băng chống lại sự ăn mòn ảnh hưởng đến thép.
• Độ chính xác của nhà máy: độ khum, lỗ khoan và phần cứng kết nối được gia công tại xưởng, do đó, đội ngũ tại công trường sẽ bắt vít các cụm lắp ráp lại với nhau thay vì chế tạo chúng theo thời tiết.
• Lắp đặt nhanh chóng: vì các thành viên đã đến nơi đầy đủ nên một đội nhỏ có thể đặt dầm, đặt sàn và các thanh ép căng trong vài ngày, giảm thiểu thời gian đóng đường.

Thông số kỹ thuật vật liệu quyết định tuổi thọ sử dụng

Cán màng, loài và chất kết dính

Hiệu suất của dầm cầu glulam phụ thuộc rất nhiều vào các lớp ghép của nó. Các loại kết cấu như linh sam Douglas, thông phía nam và vân sam được ghép bằng ngón tay, phân loại độ bền và liên kết mặt đối mặt dưới áp lực, cho phép nhà chế tạo định vị các lớp dát mỏng cấp cao hơn ở trên cùng và dưới cùng của dầm nơi ứng suất uốn đạt đỉnh. Chất kết dính phải được chứng nhận cho dịch vụ ướt; keo dán nội thất là một lối tắt không đủ tiêu chuẩn trên bất kỳ cấu trúc ngoài trời nào. Nếu bạn đang cân các thanh gỗ ghép với gỗ xẻ, điều này sẽ giúp ích cho việc xem xét Sự khác biệt giữa gỗ dán nhiều lớp và gỗ nguyên khối , bởi vì vị trí cán màng được phân loại - không chỉ riêng loài - là yếu tố quyết định độ dài nhịp.

Xử lý bảo quản và thực hành hiện trường

Việc xử lý được áp dụng sau khi chế tạo để mỗi mặt cán được bảo vệ. Đối với các bộ phận cầu nối, điều này thường có nghĩa là xử lý chất bảo quản bằng áp lực, với việc rạch ở nơi loài chấp nhận nó kém và nó tuân theo quy tắc tại địa điểm: bất kỳ lỗ nào được cắt hoặc thêm vào ngoài hiện trường ngoài các chi tiết của cửa hàng phải được xử lý lại bằng chất bảo quản bôi bằng chổi, nếu không lớp vỏ bảo vệ sẽ bị thủng tại chính xác điểm mà nước tích tụ.

Thành viên cong, vòm và hỗ trợ hình dạng

Lợi thế của gỗ sẽ tăng lên khi căn chỉnh không thẳng. Cầu dành cho người đi bộ có mái vòm và cầu khung cổng được xây dựng từ glulam cong có các lớp được ép vào hình vòng cung trong quá trình sản xuất, do đó, độ cong tại chỗ ở mức tối thiểu và ít ứng suất khóa do buộc các bộ phận thẳng vào một đường cong. Khả năng tương tự tạo ra các chùm tia côn và có hình dạng đặc biệt cho các cấu trúc đặc trưng.

Douglas Fir Cong Glulam Glulam cong được định hình trong quá trình cán giúp loại bỏ hiện tượng uốn cong tại chỗ và ứng suất cố định. Sức mạnh và sự ổn định của Douglas Fir khiến nó rất phù hợp với lối sang đường hình vòm dành cho người đi bộ, khung cổng và các thành viên cầu đặc trưng hình côn. Xem sản phẩm →

Các cột glulam tròn giành được vị trí tại các trụ và đường lan can, nơi một bộ phận có hình dạng vừa chịu tải vừa thể hiện bề mặt hoàn thiện mà không cần lớp ốp bổ sung.

Cột Glulam tròn Douglas Fir Các cột glulam tròn chịu tải trong khi vẫn thể hiện được bề mặt hoàn thiện mà không cần lớp phủ thêm. Độ bền nén và uốn của Douglas Fir khiến chúng trở nên thiết thực tại các trụ cầu và đường ray trong các dự án cầu gỗ. Xem sản phẩm →

Trình tự lắp dựng từ nhà máy đến giao thông

Lịch trình của người lắp dựng cầu glulam rất ngắn nhưng chỉ khi trình tự được lên kế hoạch trước khi giao hàng:

1. Hoàn thiện và khảo sát các mố và trụ, xác nhận độ cao bệ đỡ so với bản vẽ thi công trước khi bất kỳ tải trọng nào rời khỏi nhà máy.
2. Cung cấp các bộ phận theo thứ tự lắp dựng với phần cứng được đóng gói cho mỗi cụm lắp ráp, do đó cần trục hiếm khi chờ đợi tấm bị thiếu.
3. Đặt các dầm hoặc tấm sàn bằng cần cẩu di động và lắp đặt giằng tạm thời ngay lập tức trước khi các đội làm việc dưới tải trọng treo.
4. Trên các sàn được ép nhiều lớp, hãy luồn các thanh căng và đưa chúng đến ứng suất quy định theo từng giai đoạn để sàn di chuyển như một tấm duy nhất.
5. Hoàn thiện bề mặt mòn, lan can và các phần chuyển tiếp tiếp cận, sau đó kiểm tra lại độ căng của thanh và mô-men xoắn bu lông sau mùa bảo dưỡng đầu tiên.

Rủi ro mua sắm cần quản lý sớm

Nhiều vấn đề về cầu gỗ bắt nguồn từ năm khoảng trống có thể tránh được:

• Tài liệu về chất kết dính và xử lý: yêu cầu giấy chứng nhận về keo dịch vụ ướt và lưu giữ chất bảo quản cùng với lô hàng chứ không phải sau đó.
• Giao thức cắt hiện trường: ghi nghĩa vụ xử lý lại vào báo cáo phương pháp lắp dựng để nó tồn tại dưới áp lực tiến độ.
• Phần cứng không khớp: các lỗ khoan tại cửa hàng và đầu nối được cung cấp phải đến từ một gói phối hợp; các nhà cung cấp hỗn hợp là nơi dung sai xung đột.
• Giới hạn vận chuyển: các cấu kiện dài hoặc cong có thể cần giấy phép đặc biệt hoặc tải trọng chia nhỏ, vì vậy hãy xác nhận lộ trình trước khi khóa chế tạo các chiều dài.
• Sự mơ hồ về phạm vi: quyết định xem nhà cung cấp chỉ giao hàng cho các thành viên hay thiết kế, sản xuất và lắp đặt theo một hợp đồng, bởi vì trách nhiệm phân chia là nguyên nhân phổ biến của các khiếu nại về sự chậm trễ.

Lựa chọn đối tác sản xuất

Phạm vi nhà cung cấp cũng quan trọng như việc thiết kế thành viên. Công ty TNHH Công nghệ Kiến trúc Nantong Wellhouse đã sản xuất glulam từ năm 2011 và vận hành các cơ sở sản xuất ở Vũ Hán và Nam Thông, cung cấp dầm và trụ thẳng, các cấu kiện cong và có hình dạng đặc biệt, cột tròn và tấm CLT cho sàn và bệ. Bởi vì công ty cung cấp dịch vụ thiết kế, sản xuất và xây dựng tích hợp cho các dự án glulam thẳng và cong nhịp lớn - bao gồm cả cầu gỗ - việc kiểm soát dung sai giữa bản vẽ thi công và lắp dựng tại công trường nằm trong một hợp đồng duy nhất. Nếu bạn đang xác định phạm vi đường dành cho xe cộ hoặc người đi bộ bằng gỗ, liên hệ với đội ngũ kỹ thuật với các chi tiết về nhịp, tải và căn chỉnh của bạn để kiểm tra tính khả thi trước khi cam kết cấu hình.