Peru'daki AS5100 Yükleme Standardı Çelik Kutu Kiriş Köprüleri Nelerdir?

BaşroldeÇelik kutu kiriş üretimi ve Peru'da beş yıldan fazla saha tecrübesi olan inşaat şirketi,AS5100'e (Australya Çelik ve Kompozit Köprüleri Standartı) uygun çelik kutu kirişli köprülerin ülkenin en acil altyapı zorluklarını nasıl çözdüğünü ilk elden gördük.Peru'nun coğrafyası, Andes Dağları'nın (Topraklarının% 25'ini kaplayan), 2.400km'lik Pasifik kıyı şeridi ve Amazon Havzasının doğu alçaklıklarının egemenliği altında, köprü yapıları için benzersiz talepler yaratıyor:Ağır madencilik trafiğine dayanabilirler., aşırı dağ havası, kıyı korozyonu ve nehirler ve vadilerden uzun mesafeli geçişlere ihtiyaç duyulması.Bu talepleri karşılamak için mücadele etmek sıklıkla sismik bölgelerdeki çatlaklardan acı çekiyor, uzak dağlarda yavaş inşaat ve kıyı nemindeki korozyon.

AS5100 yükleme standart çelik kutu kiriş köprüleri, aksine, bu engellerin üstesinden gelmek için yüksek dayanıklılık ağırlık oranı, prefabrikasyon verimliliği ve dayanıklılığı kullanır. we draw on our portfolio of completed projects (including the Chimbote-Trujillo Highway-Railway Combined Bridge and the Cusco-Arequipa Mountain Highway Bridges) to detail production craft requirements tailored to Peru’s context, coğrafi alanına uyumlu anahtar uygulama alanları, AS5100'lerin araç yük standartları (dağ inşaatına odaklanarak) hakkındaki temel bilgiler,Yerel talep ve politika tarafından şekillenen uygulama özellikleriAmacımız bu köprülerin sadece yapısal çözümler olmadığını göstermektir.Ama Peru'nun ekonomik gelişimi için katalizörler madencilik merkezlerini limanlara bağlamak, kırsal topluluklardan kentsel merkezlere ve uzun süredir büyümeyi engelleyen lojistik maliyetlerini azaltmak.

1AS5100-uygun çelik kutu kirişleri için Peru için üretim süreci gereksinimleri

Peru'da AS5100'e uyumlu çelik kutu kirişlerinin üretimi, standartın sıkı teknik özelliklerini yerel kısıtlamalarla dengelemeyi gerektirir: sınırlı yerli yüksek kaliteli çelik üretimi,Uzak dağlık bölgelere zorlu ulaşım2019 yılında kurulan Lima merkezli prefabrikasyon fabrikasının yıllık kapasitesi 12 milyon TL'dir.000 ton'un bu zorlukları karşılayan bir iş akışını geliştirdi ve her kirişin AS5100 yükünü karşıladığını garanti etti., hassasiyet ve dayanıklılık görevleri.

1.1 Malzeme Seçimi: Yerel Tedarik ve AS5100 Standartlarını Yönlendirme

AS5100, genel bileşenler için en az 355 MPa (Q355q) ve yüksek stresli alanlar için 420 MPa (Q420q) (örneğin, uzun uzanımlı geçişlerde kiriş flensleri) olan köprü sınıfı çelikleri belirtir.Aceros Arequipa gibi şirketler tarafından yönetilen Peru'nun yerli çelik endüstrisi (yıllık kapasite): 1,2 milyon ton) ̇ esas olarak inşaat için hafif çelik (örneğin, A36) üretir;köprü spesifik Q355q/Q420q çelikleri %70 oranında ithalata bağımlı kalıyor (öncelikle Brezilya'nın Gerdau ve Çin'in Baosteel'inden alınmaktadır)Uygunluğu sağlamak için, katı bir dört aşamalı malzeme doğrulama süreci uyguluyoruz:

Tedarikçi yeterliliği: Biz sadece AS5100'lerin malzeme standartlarına uygun sertifikalı tedarikçilerle işbirliği yapıyoruz.Çarpışma direnci (-30°C'de), And kışları için kritik) ve kimyasal bileşimi (kırılgan kırılmayı önlemek için düşük kükürt ve fosfor).

Teslimat öncesi denetimler: Peru'ya gönderilmeden önce, mühendislerimiz tedarikçi tesislerinde (örn.Gerdau'nun São Paulo tesisi) üretim süreçlerinin AS5100 Bölüm 3 (Materyal Gereksinimleri) ile uyumlu olduğunu doğrulamak için.

Ev içi test: Lima fabrikasına vardıklarında, iç kusurları tespit etmek için ultrasonik test (UT) yapıyoruz (örn.Çekim dayanıklılığını doğrulamak için örneklerin% 5'inde çekim testleri2023 Cusco Dağ Köprüsü projemizde kullanılan Q420q çelik için, test edilen tüm örnekler 420 MPa eşiği aştı.

Yerel Malzeme Entegrasyonu: Yük taşımayan bileşenler için (örneğin, güverte plaka sertleştiricileri), Aceros Arequipa'dan %50 yumuşak çelik alıyoruz.Bu, ithalat teslim sürelerini azaltır (10 haftadan 3 haftaya) ve Peru'nun “Lokal İçerik Yasası”nı destekler (No..30052), kamu altyapı projelerinde %30 yerli malzeme kullanımını zorunlu kılar.

1.2 Hazırlama: Deprem dayanıklılığı ve dağ taşımacılığı için hassasiyet

Peru'nun sismik faaliyeti (örneğin, 2019 M6.3 Lima depremi) ve dar dağ yolları, AS5100'lerin temel çizgi gereksinimlerinin ötesinde prefabrikasyon hassasiyetini gerektirir.Fabrikamızda CNC plazma kesme makineleri kullanılıyor (0.05mm doğrulukta) ve robotik dalgalanmış yay kaynak (SAW), yerleşim yerinde montaj sırasında kiriş segmentlerinin mükemmel bir şekilde hizalandığını sağlamak için depremler sırasında yapısal bütünlüğü korumak için kritik.Ana süreç kontrolleri şunlardır::

Sismik kaynak tasarımı: AS5100 Bölüm 5.7 sismik bölgelerdeki tasarım kesme yükünün 1.5 katına dayanabilmeleri için kaynakları gerektirir.en az 8 mm'lik bir boğaz kalınlığıyla (vs. standart 6mm) ve kaynak sonrası ısı işleme (PWHT) 600°C'de kalıntı stresini azaltmak için. 2022 Arequipa Köprüsü projemiz için (yüksek sismik bir bölgede),kaynaklar, çatlak olmamasını sağlamak için % 100 manyetik parçacık testi (MPT) ve % 50 radyografik testi (RT) geçirmiştir..

Modüler Segmentasyon: Peru'nun And yolları sıklıkla dar şeritlere (3,5 m) ve dik eğimlere (% 18'e kadar) sahiptir ve bu da büyük kiriş segmentlerini pratik hale getirmez.18 metrelik modüler segmentlerde çelik kutu kirişleri tasarlıyoruz (maksimum ağırlığı 22 ton).g., Scania P320) ve Cusco bölgesinde hairpin virajlarında gezinmek için yeterince küçüktür.Peru dağlık bölgelerinin çoğunda mevcut olmayan özel ağır römorklar gerektirecek..

Boyut Doğruluğu: AS5100, kiriş uzunluğunun toleransının ±2 mm ve flens düzlüğünün ±1 mm olmasını gerektirir.Chimbote-Trujillo Kombine Köprüsü için 40 metrelik yayılımlı kirişler üretimi, ortalama uzunluk sapması sadece ± 0,8 mm ve flens düzlüğü ± 0,5 mm'di.

1.3 Korozyona Karşı Tedavi: Peru'nun İklim Aşırılıklarına Adapte Olmak

Peru'nun iklimi büyük ölçüde değişir: kıyı bölgelerinde (örneğin, Lima, Chimbote) yüksek nem (80-90%) ve Pasifik'ten gelen tuz püskürtmesi vardır.Puno) dondurma ve çözme döngüleri yaşar (kışın -10°C'den yazın 25°C'ye kadar değişen sıcaklıklar). AS5100 çelik yapıların 50 yıllık bir tasarım ömrü gerektirir, bu nedenle korozyon önleyici işlemimiz şu koşullara uyarlanmıştır:

Kıyı Bölgeleri: Okyanusa yakın köprüler için (örneğin, Chimbote-Trujillo Köprüsü), üç katmanlı bir sistem kullanıyoruz:

Sa3 derecesine (yaklaşık beyaz metal) patlama, tüm pas ve değirmen kabuğunu kaldırmak için.

120μm çinko bakımından zengin bir epoksi primer (tuz korozyona karşı katodik koruma sağlar).

200μm poliüretan üst kaplama (UV bozulmasına ve tuz püskürtmesine karşı dayanıklı).

Ayrıca çinko kurban anotları da kurduk, bu da korozyon korumasını 15 yıl uzatıyor.Montaj sonrası testler 18 ay sonra korozyon belirtisi göstermedi, hatta günlük tuz püskürtmesine maruz kalan alanlarda bile.

Andes Yükseklikleri: Dağ köprüleri için (örneğin Cusco-Arequipa Köprüsü), dondurma ve erime döngüleri korunmamış çeliklere zarar verebilir.Su içeri girmesini önlemek için primer ve üst kaplama arasında 50μm epoxy mühürleyici ekleriz, ve soğuk havalarda çatlamayı önlemek için düşük sıcaklığa dayanıklı boya (-40°C'ye kadar) kullanın. 2023 Puno Köprüsü projemizde bu sistem kış aylarında donma hasarını önledi,sıcaklıklar -8°C'ye düştüğünde.

Kesme Bağlantısı Koruması: AS5100 çelik kirişler ve beton güverteler arasında yük aktarmak için kesme çubukları (φ19-22mm) gerektirir.Kaynaktan önce çubukları galvanize ediyoruz ve 40μm'lik bir epoksi kaplama uyguluyoruz, yağmurlu Andes bölgelerinde bileşik arızaların yaygın bir nedeni.

1.4 Kalite Denetimi: AS5100 Uygunluk ve Peru'daki Düzenleyici Onay

Herhangi bir çelik kutu kirişini bir proje alanına göndermeden önce,Hem AS5100 hem de Peru'nun ulusal düzenleyici standartlarına (Ulaştırma ve İletişim Bakanlığı tarafından belirlenmiş) uygun kapsamlı bir denetim süreci yürütüyoruz., MTC):

Statik Yük Testleri: Yaylaların %7'sini hidrolik çubuğu kullanarak 1.2 kat tasarım yüküne maruz bırakıyoruz. AS5100 B Sınıfı yükü için tasarlanmış 30 metrelik bir yay için (420kN toplam araç ağırlığı),En fazla izin verilen bükülme 10 mm'dir.Testlerimizde ortalama 7,2 mm eğilme gösterildi.

Yorgunluk Testleri: Yüksek trafik hacimine sahip köprüler için (örneğin, Lima şehir geçitleri), yorgunluk direnci test etmek için 2 milyon yük döngüsü (25 yıllık trafik simülasyonu) gerçekleştiririz.2022 Lima Çember Yolu ışınlarımız testten sonra çatlak yayılımı göstermedi., AS5100 Bölüm 7'ye (Yorgunluk Yükleri) uygunluğunu onaylar.

Düzenleyici Sertifikası: Her kiriş Peru Ulusal İnşaat Mühendisliği Enstitüsü'nden (INICIV) bir 'Uyum Sertifikası' alır.Bu sertifika malzeme test raporlarını içerir., kaynak denetim kayıtları ve yük testi sonuçları, müşteriler ve düzenleyiciler için tam şeffaflık sağlar.

2AS5100 Peru'daki Çelik Kutu Çubuk Köprüleri'nin Ana Uygulama Alanları

Peru'nun çeşitli coğrafyasıAndean dağları, kıyı ovaları, Amazon alçaklıkları ve büyük nehirler (örneğin Marañón, Ucayali) özel çevresel ve ekonomik ihtiyaçlara uyarlanan köprü çözümlerini gerektiriyor.Peru'daki 15'ten fazla tamamlanmış projemiz üzerine., AS5100 çelik kutu kiriş köprüleri, her biri kritik altyapı boşluklarını ele alan dört temel uygulama alanında üstünlük kazanmaktadır.

2.1 And Dağları Otoyol Köprüleri

Andes Dağları, Peru'yu kuzeyden güneye doğru uzanır ve ülkeyi kıyı, yükseklik ve Amazon bölgelerine ayırır.Lima-Huánuco Otoyolu) maden taşımacılığı için hayati önem taşımaktadır.Ancak, dik yamaçları (% 25'e kadar), dar çukurları, kargoları ve kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunan kargaşada bulunmaktadır.ve sismik aktivite geleneksel beton kirişleri pratik yapamaz hale getiriyorAS5100 uyumlu çelik kutu kirişlerimiz bu zorlukları çözüyor:

Dağ Taşımacılığı için Hafif: 30 metrelik çelik kutu kirişi, aynı aralığın beton kirişi için 180 t ile karşılaştırıldığında ~ 65 t ağırlığındadır.Bu, 200 tonluk sürünen vinçlerin yerine 50 tonluk mobil vinçler (Peruya yüksekliklerinde kolayca mevcut) kullanmamızı sağlar., uzak sitelere erişemez.2023 Cusco-Arequipa Köprüsü projemizde (50 metrelik bir vadide) 18 metrelik çelik segmentleri kaldırmak için üç mobil vinç kullanıldı..

Deprem Direnci: AS5100'ün deprem yükü hükümleri (Bölüm 5.7) Peru'nun deprem kodlarıyla (E030) uyumludur.Depremler sırasında 100 mm'ye kadar yan hareket sağlayan kauçuk rulmanlar)2023 M5.8 Cusco depremi sırasında Ollantaytambo yakınlarındaki tamamlanan köprümüz yapısal hasar görmedi, yakındaki beton köprünün onarımı 200.000 dolara mal oldu.

Ağır Madencilik Trafiği Desteği: Peru'daki madencilik kargolarının %60'ını, ortalama 45 tonluk kamyonlarla (zayıf uygulanma nedeniyle yasal 38 tonluk sınırı aşan) And otobanları taşıyor.AS5100 Sınıf B yükü (maksimum aks yükü 140kN) ile 1.3 etki faktörü (<20m'lik aralıklar için), araç etkisini artıran engebeli dağ yolları için kritiktir. 2022 Huancavelica Maden Köprüsü, günlük 600'den fazla madencilik kamyonunu (örneğin,Caterpillar 777F) AS5100 ′s 1/300 yay sınırını aşan bir bükülme olmadan, üç aylık denetimlerle doğrulanır.

2.2 Kıyı Otoyolu ve Liman Erişim Köprüleri

Peru'nun Pasifik kıyı şeridi, nüfusun %60'ına ev sahipliği yapıyor ve önemli limanlar (örneğin, Callao, Chimbote, Iquique) uluslararası ticaret için kritik durumdadır.Tuz korozyonu ve mevsimsel seller (El Niño olaylarından)Bizim AS5100 çelik kutu kirişlerimiz bu koşullara özel olarak uygundur:

Korozyona Direnci: Bölüm 1'de ayrıntılı olarak belirtilmiştir.3, kıyılara özgü korozyon önleyici sistemimiz (zink bakımından zengin primer + poliüretan kaplama + kurban anodları) dayanıklılığı sağlar.2021 Callao Limanı Erişim Köprüsü, okyanustan 500 metre uzaklıkta, üç yıldır görünür korozyon olmadan çalışmaktadır.Bu, 2023'te tuz hasarı nedeniyle yeniden boyanması gereken 1 km uzaklıkta bulunan beton köprüyle karşılaştırılır.

Sel Direnci: El Niño olayları (örneğin, 2017) şiddetli kıyı sellerine neden olur ve haftalarca beton köprüleri batırır.2022 Chimbote Kıyı Köprüsü, 2 metrelik bir boşlukla (100 yıllık sel seviyelerinin üzerinde) ve 72 saat batmaya dayanabilecek çelik kirişlerle tasarlandı.2023 küçük El Niño'su sırasında köprü çalışmaya devam etti, bölgedeki iki beton köprü ise 10 gün boyunca kapatıldı.

Hızlı İnşaat: Liman erişim projeleri, ticaretin bozulmasını önlemek için minimum duraklama süresi gerektirir.Callao Limanı Erişim Köprüsü (4 uzunluk × 40m) inşa edilmesi 8 ay sürdü, karşılaştırılabilir bir beton köprünün yarı zamanını aldı ve liman operasyonlarına (Peru'nun ithalatının% 70'ini ele alan) engel oluşturdu.

2.3 Kentsel Yüksek Otoyol Köprüleri (Lima ve Arequipa)

Peru'nun başkenti Lima (nüfusu: 11 milyon) yoğun saatlerde ortalama 12 km/saat hızla trafik sıkışıklığından muzdarip.Ancak sınırlı arazi alanı ve gürültü kısıtlamaları çelik kutu kirişleri tercih:

İnce Profil: Çelik kutu kirişleri aynı yük kapasitesi için daha küçük bir kesime sahiptir (1.8m yüksekliğinde 2.5m betona karşı).30 m'lik bir yayla) köprünün genişliğini 1'e düşüren çelik kutu kirişleri kullanıldı.Lima'nın “21-2030 Sürdürülebilir Kentsel Hareketlilik Planı’nın temel bir talebi olan yaya yürüyüş yolları ve bisiklet yolları için “5 milyon “boş alan oluşturmak.

Düşük Gürültülü İnşaat: Lima fabrikasındaki prefabrikasyon, yerinde kaynaklamayı (büyük bir gürültü kaynağı) en aza indirir.88dB beton inşaat için) “Lima çevre düzenlemelerine uygun (yaşayış alanlarında maksimum 70dB)Bu, Los Olivos gibi yoğun nüfuslu mahallelerden geçen köprünün kısımları için çok önemliydi.

Yorgunluk Direnci: AS5100'lerin yorgunluk yükü hükümleri (Bölüm 7) yüksek trafik hacmi (15.000+ araç/gün) ile kentsel köprüler için gereklidir.2 milyon yük döngüsü için tasarlanmıştır, iki yıldır yorgunlukla ilgili çatlaklar olmadan çalışmışlar 2024 denetimimizde drone tabanlı görsel testlerle doğrulandı.

2.4 Otoyol-demiryolu birleşik köprüler (Mine-Port bağlantısı)

Peru'nun madencilik endüstrisi (GSYİH'nın %12'sine katkıda bulunan) minerallerin And madenlerinden kıyı limanlarına verimli bir şekilde taşınmasına bağlıdır.Nakliye masraflarının azaltılmasıAS5100 çelik kutu kirişleri yüksek yük kapasitesi ve yapısal verimlilik bu projeler için tek uygulanabilir seçenek haline gelir.Amiral gemimiz olan Chimbote-Trujillo Otoyol-Demir yolu Kombine Köprüsü (2023 yılında tamamlandı) bu uygulamanın bir örneğidir ve Bölüm 5'te ayrıntılı olarak açıklanmıştır..

3AS5100 Araç Yükleme Standartının Temel İçeriği ve Dağlı Uygulamaları

AS5100, çelik ve kompozit köprüler için dünya çapında tanınan bir standarttır.ve zorlu araziyi Peru'nun Andes dağlarındaki karayolları için eşsiz bir şekilde uygun kılanAS5100 uygulaması için INICIV tarafından sertifikalı bir yükleniciler olarak, temel gereksinimlerini Peru'nun özel trafik koşullarına (örneğin, aşırı yüklü madencilik kamyonları,Çorak dağ yolları).

3.1 AS5100 Araç Yükleme Standartının Temel İçeriği

AS5100'nin araç yükleme hükümleri (Bölüm 4) statik, dinamik ve yorgunluk yüklerini ele almak için yapılandırılmıştır.

3.1.1 Araç yükü sınıflandırmaları

AS5100, iki ana araç sınıfı tanımlar, Peru için en önemli olan B sınıfı:

Sınıf A: Hafif araçlar (maksimum brüt ağırlığı 4,5 ton) ‡ en az yoğun trafik olan şehir yolları için tasarlanmıştır (örneğin Lima'nın konut bölgeleri).Özellikle trafik azlığı olan kentsel bölgelerde.

B Sınıfı: Ağır araçlar (maksimum brüt ağırlığı 420kN, aks yükü 140kN)Otoyol trafiğinin %75'i B sınıfına eşdeğer araçlardan oluşur., madencilik kamyonları (örneğin, 90 ton kapasiteli Komatsu HD785-7) ve tarımsel römorklar dahil olmak üzere.2 aşırı yüklü kamyonlar için güvenlik faktörü (Dağ kontrol noktalarında sınırlı ağırlık uygulaması nedeniyle Peru'da yaygın).

3.1.2 Şerit yükleri ve darbe faktörleri

AS5100, şerit yüklerini, Peru'nun dağ yollarına uyarladığımız eşit dağılmış yük (UDL) ve yoğun yükün bir kombinasyonu olarak belirler:

UDL: tüm şeritler için 10kN/m ̇ aynı anda hareket eden birden fazla araç için hesaplanır. Dar şeritleri (3,5m) olan dağ otobanları için, daha sıkı araç mesafelerini yansıtmak için UDL'yi 12kN/m'ye yükseltiriz.

Konsantre Yük: Tek şerit için 30kN, birden fazla şerit için 20kNCaterpillar 777F kamyonlarının ekstra ağır akslarını hesaplamak için 35kN yoğun bir yük kullandık..

Etki Faktörleri (IF): AS5100, kaba yollardan gelen dinamik etkilerin hesaba katılması için IF'nin araç yüklerine uygulanmasını gerektirir.Peru'daki dağ karayolları için, çukurların ve düz olmayan kaldırımların yaygın olduğu yerlerde, uzanma uzunluğuna dayanan AS5100'lerin IF değerlerini kullanıyoruz.:

IF = <20m'lik aralıklar için 1.3 (dar dağ vadilerinde yaygın).

IF = 20-50m aralığı için 1,1

IF = > 50m'lik uzananlar için 1.0

Örneğin, 2023 Ollantaytambo Köprüsü'nde (18m uzunluğunda) IF = 1 kullanıldı.3, bu da köprü yaklaşımında çukurlara çarpan kamyonların fazladan yüküne dayanabilmesini sağlar.

3.1.3 Yorgunluk yükü hükümleri

AS5100, yorgunluk arızasını önlemek için köprülerin 2 milyon yük döngüsü için tasarlanmasını gerektirir.Kamyonların yavaş (15-20km/s) hareket ettiği ve tekrarlanan yükler uyguladığı yerlerAS5100'ün yorgunluk yükü modelini kullanıyoruz (Klavsa 7.3): üç akslı (80kN, 140kN, 80kN) birbiriyle 3,5 metre uzaklıkta olan bir “standart kamyon”.Kaynaklarda ve kesme çubuklarında yorgunluk testleri yaptık., çatlak yayılmadan 2 milyon döngüye dayanabileceklerini doğruladı.Puno'da) bakımı zor ve pahalı olan.

3.1.4 Çevre yükü entegrasyonu

AS5100 çevresel yükleri (rüzgar, sıcaklık, sismik) Peru'nun And dağları için kritik olan araç yükleriyle birleştirir:

Rüzgar Yükleri: Dağ geçitleri (örneğin, Abra La Raya, 4.335m yüksekliğinde) güçlü rüzgarlara (saatte 120km'ye kadar) maruz kalır.yan dengesizliğin önlenmesi2022 Abra La Raya Köprüsü için, rüzgar saptırıcıları ekledik. Rüzgar sürüşünü azaltmak için, ışınların 110 km/saat rüzgarlara dayanabilmesini sağladık.

Sıcaklık yükleri: Andlardaki sıcaklıklar 30 ° C (gece -10 ° C'den gündüz 20 ° C'ye) değişir ve bu da termal genişlemeye neden olur.AS5100 çelik kutu kirişleri için her 40m'de bir genişleme eklemleri gerektirir. Neopren genişleme eklemleri kurarız (Lima merkezli bir tedarikçiden alınır), İnka Kauçuk) 60 mm hareketin yerleşmesini sağlayan, kirişin bükülmesini önleyen.

3.2 AS5100'ün Peru Dağlı Köprü İnşaatında Uygulanması

Peru'nun dağlık köprüleri benzersiz zorluklarla karşı karşıyadır: aşırı yüklü madencilik kamyonları, sismik aktivite, engebeli arazi ve sınırlı bakım erişimi.Peru'nun eski ulusal standardından (Norma E030-2008) daha üstün hale getirirUygulama deneyimlerimiz üç temel avantajı vurguluyor:

3.2.1 Aşırı yüklü madencilik trafiğinde güvenlik

Madencilik, Peru'nun ekonomik omurgasıdır ve aşırı yüklü kamyonlar yaygındır. Madencilik kamyonlarının% 40'ı yasal sınırın 38 t'ini aştı (Peru Madencilik Enstitüsü, 2023).2 güvenlik faktörü kritik bir tampon sağlarÖrneğin, 2022 Huancavelica Maden Köprüsü 504kN (420kN × 1.) için tasarlanmıştır.2) ve 90t Komatsu kamyonlarını (bölgede yaygın) AS5100 ′s 1/300 yayılma sınırını aşmadan güvenli bir şekilde kullanmıştır.Bu, 2023 yılında 90 tonluk kamyonlara tekrar tekrar maruz kaldıktan sonra çatlaklar geliştiren Norma E030-2008'e göre inşa edilen yakındaki beton köprü ile zıtlaşmaktadır.

3.2.2 Bakım gereksinimlerinin azalması

Peru'daki dağ köprüleri genellikle büyük şehirlerden 100+ km uzaklıkta (örneğin, Puno-Tacna Otoyolu köprüleri), düzenli bakımı pahalı ve lojistik açısından zorlaştırır.AS5100'nin yorgunluk ve korozyon hükümleri hizmet ömrünü uzatır2019 Abancay Köprüsü sadece iki küçük denetleme gerektirdi (yakın bir beton köprünün yıllık onarımlarına karşı), MTC'ye yılda ~ 150.000 dolar tasarruf sağladı.Köprünün bir drone denetimi yaptık ve hiçbir korozyon veya yorgunluk çatlakları bulamadık. Bu da AS5100'ün yaşam döngüsü maliyetlerini azaltma yeteneğini doğruluyor..

3.2.3 Sismik ve arazi kısıtlamalarına uyumluluk

Peru'nun And bölgesi, dünyanın en sismik olarak aktif bölgelerinden biridir ve dağlık arazi dik yamaçları takip etmek için köprüler gerektirir.AS5100 ′s esnek tasarım kılavuzları bize bu koşullar için çelik kutu kirişlerini özelleştirmemizi sağlarÖrneğin, Apurímac Vadisi'ndeki 2023 köprüsü, tepe yamacını takip etmek için 7° eğimli bir 30m aralığı gerektiriyordu. AS5100 ′s eğimli kiriş tasarım hükümlerini kullanarak (5.6 maddesine),Yayınların kesimini eşit bir şekilde dağıtmak için ayarladık.2023 M5.2 Apurímac depremi sırasında köprü, sadece küçük kozmetik hasarlarla istikrarlı kaldı.

4Peruda AS5100 Çelik Kutusu kirişlerinin Uygulama Özellikleri

Peru'da faaliyet gösteren bir müteahhit olarak, yerel talep, tedarik zincirleri, politika,Peru'nun eşsiz altyapı manzarasını ve ekonomik önceliklerini yansıtan fiyatlandırma.

4.1 Madencilik ve Altyapı Yatırımları tarafından Yönlendirilmiş Talepte

Peru'nun çelik kutu kiriş talebi öncelikle iki faktörden kaynaklanmaktadır: Madencilik endüstrisinin verimli nakliye ihtiyacı ve hükümetin altyapı genişletme planları.

Madencilik sektörü talebi: Peru dünyanın en büyük ikinci bakır üreticisi ve üçüncü en büyük gümüş üreticisidir.Anglo American) madenleri And madenlerinden kıyı limanlarına taşımak için dayanıklı köprüler gerektirir.2024 pazar analizimiz, Peru'daki projelerimizin %60'ının madencilik ile ilgili olduğunu gösteriyor.Anglo American'ın Quellaveco bakır madeni (Peru'nun en büyüğü) 2023'te üç çelik kutu kiriş köprüsü inşa etmek için bize sözleşme imzaladı., AS5100'ün ağır madencilik trafiğiyle başa çıkma yeteneğine değinerek.

Hükümet Altyapı Planları: Peru hükümetinin 2021-2025 Ulusal Altyapı Planı, 8 milyar doların köprüler için ayrıldığı ulaşım projelerine 45 milyar dolar ayırıyor.2022 Cusco-Arequipa Köprüsü projemizde önemli bir odak noktası, kırsal Ande topluluklarını kentsel merkezlere bağlamaktır, MTC tarafından finanse edilen, iki şehir arasındaki yolculuk süresini 3 saat azaltarak 200.000 kırsal sakinin yararına oldu. the government’s “Private Investment in Infrastructure” (PIA) program encourages PPPs—we are currently partnering with a Peruvian construction firm (Graña y Montero) on a $200 million elevated highway project in Lima, AS5100 çelik kutu kirişleri kullanılarak.

4.2 Tedarik Zinciri Zorlukları ve Yerelleştirilmiş Çözümlerimiz

Peru'nun çelik kutu kirişleri tedarik zinciri iki ana zorlukla karşı karşıyadır: sınırlı yerli yüksek kaliteli çelik üretimi ve uzak yerlere ulaşım zorluğu.Bu sorunları hedeflenen stratejilerle ele aldık.:

Hammadde Bağımlılığı: Daha önce belirtildiği gibi, köprü derecesi çeliklerin% 70'i ithal edilir.Lima depolarımızda 4 aylık bir Q355q/Q420q çelik stokumuz var ve Gerdau (Brezilya) ve Baosteel (Çin) ile 5 yıllık bir tedarik sözleşmesi imzaladık.Bu, sabit fiyatlandırmayı garanti eder ve sık vadeli hükümet projeleri için kritik olan gecikmeleri önler.

Dağ alanlarına nakliye: And bölgelerine çelik kutu kirişlerinin taşınması lojistik olarak karmaşıktır.Lima'ya 1 gün), dar yollarda gezinmek için çoklu durakları vardır.

Modüler Tasarım: Yerel kamyonlara sığacak 18 metrelik segmentler (özel treyler gerektiren 40 metrelik segmentlere karşı).

Alternatif Ulaşım Yolları: Güney Andes'teki projeler için (örneğin Arequipa), daha küçük dağ yolları yerine Pan-Amerikan Otoyolunu (daha geniş şeritlere sahip) kullanıyoruz.Yolculuk süresini 2 gün azaltmak.

Yerel Depolama: Hava koşullarına bağlı yol kapatmalarının (And yağmur mevsimlerinde yaygın) gecikmelerinden kaçınmak için dağ projesi alanlarının (örneğin Ollantaytambo) yakınlarında geçici depolama alanları kurarız.

Yerel Tedarikçi Ortaklıkları: Peru tedarikçileri ile, maliyetleri düşürmek ve yerel endüstrileri desteklemek için çelik dışı bileşenler (örneğin, beton agregatları, vidalar, kaplamalar) için çalışıyoruz.Huaral'daki bir taş ocağından (60km Lima'dan) beton katranları ve Lima merkezli bir üreticiden (Inca Fasteners) cıvatalar alırız..

4.3 Politika Destek ve Düzenleyici Uyum

Peru'nun politika ortamı, altyapı kalitesine ve yerel içeriğe odaklanarak AS5100 çelik kutu kiriş köprüleri için giderek daha olumlu hale geldi:

Standart Tanınma: 2020 yılında, INICIV AS5100'ü, üst düzey yorgunluk ve sismik hükümlerine atıfta bulunarak, çelik ve kompozit köprüler için Norma E030-2008'e alternatif olarak resmen tanıdı.Çizgilerimiz INICIV tarafından onaylanmıştır.Örneğin, Chimbote-Trujillo Kombine Köprüsü, devlet fonunu almak için INICIV'in AS5100 sertifikasını gerektiriyordu.

Yerel İçerik Yasası: 30052 sayılı Kanun, kamu altyapı projelerinde %30 ev malzemesi ve işgücü kullanımı zorunlu kılar.Bu gereksinimi çelik dışı malzemelerin %50'sini yerel olarak elde ederek ve %80'i yerel işçi (Lima fabrikasında eğitilmiş) tutarak karşılıyoruz.Cusco-Arequipa Köprüsü projesi için Cusco Ulusal Üniversitesi ile işbirliği yaparak 60 yerel kaynakçı eğittik.

PPP Teşvikleri: PIA programı, yerel kapasiteye yatırım yapan yabancı müteahhitler için vergi tatilleri (10 yıla kadar) ve indirilmiş tarifeler sunar.Bu teşvikleri Lima fabrikasını genişletmek için kullandık (kapasite 2023'te %50 oranında artacak) ve Peru pazarındaki konumumuzu güçlendirmek için yerel işçileri eğittik.

4.4 Fiyatlandırma: Başlangıç Maliyetleri ve Yaşam Döngüsü Değeri'ni Dengelemek

Çelik kutu kirişleri betonlardan daha yüksek başlangıç maliyetlerine sahiptir, ancak hükümet bütçelerinin kısıtlı olduğu Peru'da önemli bir satış noktasıdır.

Maliyet Kompozisyonu: 30 metre uzunluğundaki bir köprü için, çelik kutu kirişleri, beton için 45.000 dolara karşılık, per uzunlukta ~ 60.000 dolara mal olur.30 yıl beton için) ve daha düşük bakım maliyetleri ($1Örneğin, Chimbote-Trujillo Kombine Köprüsü (10 yay × 40m) 50 yıllık bir yaşam döngüsü maliyetine sahip.,Bir alternatif için 18 milyon dolara karşı.

Maliyet Optimizasyonu Stratejileri: Maliyetleri aşağıdakilerle azaltıyoruz:

Toplu Alışveriş: Yıllık çelik satın alma hacmi (15.000 ton) tedarikçilerle% 12 indirim müzakere etmemizi ve tasarrufları müşterilere aktarmamızı sağlar.

Verimli İnşaat: Prefabrikasyon, betonla karşılaştırıldığında yeraltı işgücü maliyetlerini% 40 azaltır.

Değer Mühendisliği: AS5100 uyumluluğundan ödün vermeden malzeme kullanımını azaltmak için kiriş tasarımlarını optimize ediyoruz.Bir kiriş başına çelik tüketimini %8 azaltmak.

5Chimbote-Trujillo Otoyol-Demir Yolları Birleştirilmiş Köprüsü

2023 yılında tamamlanan Chimbote-Trujillo Otoyol-Demir Yol Kombine Köprüsü, AS5100 uyumlu çelik kutu kirişleri kullanan Peru'nun ilk büyük kombine köprüsüdür.ve Ancash ve La Libertad bölgeleri arasındaki madencilik lojistik ve bölgesel bağlantıyı dönüştüren bir projeyi teslim etmek için kirişleri kurdu.

5.1 Proje Arkaplanı

Chimbote (Ancash Bölgesi) 20 km güneyde yer almaktadır.Köprü, daha önce Chimbote limanını (Peru'nun en büyük ikinci madencilik limanı) Trujillo'nun tarım ve madencilik merkezlerinden ayıran ana bir su yolu olan Santa Nehri'ni kaplar.Köprüden önce, kargo, kamyonlardan boşaltılmalı ve Chimbote'nin demiryolu istasyonunda trenlere yüklenmeliydi. Bu işlem 2-3 gün sürdü ve ulaşım maliyetlerini% 45 oranında artırdı.MTC köprüyü yol ve demiryolu taşımacılığını birleştirmek için görevlendirdi, Ulusal Altyapı Planı'nın 2025 yılına kadar lojistik maliyetlerini% 20 oranında azaltma hedefiyle uyumlu.Proje, Peru hükümeti ve şirketimizin bir konsorsiyumu arasında yapılan bir PPP ile finanse edildi., Graña y Montero (Peru) ve BHP (madencilik ortağı), toplam 85 milyon dolarlık bir bütçe ile.

5.2 Tasarım ve Üretim Özellikleri

Köprüyü hem AS5100 (otoyol) hem de AREMA (Amerikan Demiryolu Mühendisliği ve Yol Bakımı Derneği) standartlarına uygun olarak tasarladık.

Uzunluk Yapısı: 5 ana uzunluk (her biri 40 m) + 2 yaklaşım uzunluğu (her biri 30 m) toplam uzunluk 380 m. Ana uzunluklar tek hücreli çelik kutu kirişleri kullanır (2.0m yükseklik × 14m genişlik) 2 karayolunu (AS5100 B sınıfı yük) ve 1 standart çaplı demiryolu rayını (AREMA 100t yük trenleri için E sınıfı yük) desteklemek için.

Malzeme: Ana kirişler için Q420q çelik (otoyol-demiryolu kombinasyon yükünü ele almak için) ve ikincil bileşenler için Q355q çelik.Çelik kirişleri 200 mm kalınlığında bir betondan yapılmış güverteye bağlamak için kılçık çubukları (φ22 mm) kullanıldı..

Anti-korozyon: Köprünün Pasifik'e yakınlığı nedeniyle (Chimbote limanından 10km uzaklıkta) sahil için özel üç katmanlı sistemimizi kullandık: Sa3 derecesine kadar patlatma, 120μm çinko bakımından zengin epoksi primer,200μm poliüretan üst kaplama, ve çinko kurban anotları.

Üretim: Tüm kirişler, CNC kesimi ve robot SAW kaynak kullanılarak Lima fabrikasında önceden üretildi.Toplam 25 bölüm ürettik., her segment için ortalama 5 günlük bir üretim süresi ile.

5.3 İnşaat Zorlukları ve Yerelleştirilmiş Çözümler

Proje, Peru'nun bağlamına uygun stratejilerle üstesinden geldiğimiz üç ana zorlukla karşı karşıya kaldı:

Santa Nehri'nin sellemesi: Santa Nehri, And yağmur mevsiminde (Ocak-Mart) yıllık sellemeler yaşar.Ardından Nisan-Temmuz 2023 (kuru mevsim) için planlanan yerleşik montajEkipmanı korumak için inşaat alanının etrafına geçici sel barikatları inşa ettik.

Kombine Otoyol-Demir Yol Yük Entegrasyonu: Hem otoyol hem de demiryolu yükleri için tasarlama, hassas yapısal analiz gerektiriyordu.Çelik kutu kirişlerinin aynı anda karayolu trafiğine (AS5100 B Sınıfı) ve demiryolu trafiğine (AREMA E Sınıfı) dayanabilmesini sağlamakBIM ayrıca, demiryolu rayının yerleştirilmesiyle kiriş montajını koordine etmemizi ve hizalama hatalarını <1 mm'ye düşürmemizi sağladı.

Yerel İşçi Eğitimi: Proje, AS5100 ve AREMA standartlarına göre sertifikalı 70 yetenekli işçiyi gerektiriyordu.Trujillo'daki Ulusal Teknik Eğitim Enstitüsü (INTECC) ile işbirliği yaparak, projede 70'i işe alınan 100 yerel işçiyi eğittik.Bu, sadece Yerel İçerik Yasası'nın gereksinimlerini karşılamakla kalmadı, aynı zamanda bölgede uzun vadeli kapasiteyi de oluşturdu.

5.4 AS5100 Çelik Kutusu kirişinin uygulanmasının etkisi

Chimbote-Trujillo Köprüsü'nün başarısı, Peru'da AS5100 uyumlu çelik kutu kirişlerinin dönüştürücü etkisini göstermektedir:

Lojistik Verimlilik: Köprü, Chimbote'nin limanı ile Trujillo'nun madencilik merkezleri arasındaki kargo transiti süresini 3 günden 1 saate düşürdü.BHP) bakır cevheri taşıma maliyetlerinde % 45'lik bir düşüş bildirdi.Otoyol kapasitesi günde 1.500'den 3.000'e yükseldi ve demiryolu yük taşıma kapasitesi yılda 1.5 milyon tona ulaştı.

Ekonomik Gelişim: Köprü, Chimbote ve Trujillo'daki yerel işletmeleri teşvik etti.Trujillo'nun tarım sektörü şimdi kıyı şehirlerine %25 daha fazla patates ve mısır ihraç ediyor, nakliye süresi ve maliyetleri azalırken.

Yapısal Performans: Bitirme sonrası testler (2023-2024) çelik kutu kirişlerinin AS5100'ün bükülme sınırlarını karşıladığını gösterdi (≤13mm 40m çapında) ve korozyon veya yorgunluk çatlaklarına sahip değildir.2023 Santa Nehri selinde (köprü'nin serbest gemisinin% 80'ine ulaştı), köprü, 2 hafta boyunca kapalı olan iki yakındaki beton köprünün aksine çalışmaya devam etti.

6Peruda AS5100 Çelik Kutusu kirişlerinin Gelişim Eğilimleri

Piyasa deneyimimize ve MTC ile işbirliğimize dayanarak, Peru'daki AS5100 çelik kutu kiriş köprüsünün geleceğini şekillendiren üç ana eğilim belirliyoruz.Pazar genişlemesi, ve yerleşim.

6.1 Teknolojik ilerleme: BIM, hafif malzemeler ve akıllı izleme

Teknoloji, Peru'daki çelik kutu kiriş projelerinde verimliliği, sürdürülebilirliği ve güvenliği artıracaktır:

BIM Entegrasyonu: BIM'i tüm aşamalarda kabul ediyoruz: tasarım, üretim, inşaat ve bakım. BIM, AS5100 yükleri altında kiriş davranışını simüle etmemizi sağlar (örneğin, ağır madencilik kamyonları),Örneğin, 2024 Lima-Santiago Otoyol Köprüsü projemiz, malzeme atıklarını% 18 azaltmak ve tasarım süresini 5 hafta kısaltmak için BIM'i kullandı.Ayrıca uzak dağlık bölgelerde inşaatları daha iyi planlamak için 4D BIM (zaman boyutlarını eklemek) araştırıyoruz., hava koşulları gecikmelerinin yaygın olduğu.

Hafif Yüksek Güçlü Çelik: Peru'nun Amazon bölgesinde (örneğin Ucayali Nehri geçitleri) uzun uzanımlı köprüler için Q690q çelik (690 MPa verim gücü) test ediyoruz.Q690q, aynı yük kapasitesi için Q355q'den% 30 daha hafiftir., uzak Amazon alanlarına ulaşım maliyetlerini %25 oranında düşürür.Baosteel ile birlikte küçük bir Amazon köprüsü için Q690q kirişleri üretmek için bir pilot proje yürüttük. Sonuçlar nemli koşullarda umut verici dayanıklılık gösterdi..

Akıllı İzleme Sistemleri: Sınırlı bakım erişimine sahip dağ köprüleri için, IoT tabanlı izleme sistemleri kurmaktayız.ve sismik aktivite) gerçek zamanlı verileri Lima kontrol merkezimize gönderenBu, sorunları erken tespit etmemizi (örneğin, korozyon, yorgunluk çatlakları) ve bakımı proaktif bir şekilde planlamamızı sağlar.2023 Abra La Raya Köprümüz Peru'da bu sistemi kullanan ilk köprü oldu. 2024'te küçük bir korozyon noktasını tespit ettik ve yayılmadan önce onardık., potansiyel hasar için 50.000 dolar tasarruf.

6.2 Pazar Genişlemesi: Amazon, Sınır ötesi ve Kentsel Projeler

Peru'daki çelik kutu kiriş pazarı, Andes'in ve sahilin ötesine yeni sektörlere yayılacak:

Amazon Alçaklık Köprüleri: Amazon Havzasının doğu bölgeleri doğal kaynaklarla (ahşap, petrol) zengindir, ancak yeterli altyapıdan yoksundur..Şu anda Ucayali ve Marañón nehirleri üzerinde 10 çelik kutu kütük köprüsü inşa etmek için 50 milyon dolarlık bir proje için teklif veriyoruz.MTC'nin Amazon Altyapı Programı tarafından finanse edildi..

Sınır ötesi köprüler: Peru'nun Brezilya, Bolivya ve Şili ile sınırları bölgesel ticaret için çok önemlidir.Sınır ötesi çelik kutu kiriş köprüleri inşa etmek için komşu hükümetlerle ortak projeleri araştırıyoruz.Örneğin,Bolivya'nın Kamu İşleri Bakanlığı ile, AS5100 B Sınıfı yükünü sınır ötesi yük taşımacılığı için kullanan Desaguadero Nehri (Peru ve Bolivya arasındaki sınır) üzerinde bir köprü inşa etmek için görüşmeler yapıyoruz..

Kentsel Transit Köprüleri: Lima'nın büyüyen nüfusu (2030 yılına kadar 14 milyona ulaşması öngörülüyor) otobüs hızlı transiti (BRT) ve hafif demiryolu köprüleri de dahil olmak üzere kentsel transit köprülerine olan talebi artıracaktır.Lima'nın BRT genişletme projesi için AS5100 uyumlu çelik kutu kirişleri tasarlıyoruz., şehir merkezini Miraflores ve San Isidro gibi banliyö bölgelerine bağlayacak.Bu kirişler, mevcut kentsel alana uymak için ince bir profile sahip olacak ve bozulmayı en aza indirmek için düşük gürültü seviyelerine sahip olacak..