橋梁工程中的奇跡!1933年的美國金門大橋,是如何建造的?

時間:2024-05-16 16:11:48 閱讀:7

橋梁工程中的古跡!1933年的美國金門大橋,是怎樣制作的?


天下上運氣最凄慘的大橋

它是天下上著名度最高的大橋,也是天下上運氣最凄慘的大橋,建成87年間被“摧毀”上百次。它就是美國舊金山市的意味,被譽為古代天下七大古跡之一的金門大橋。它由約瑟夫·施特勞斯計劃制作,于1937年投入使用。

由于金門大橋共同的計劃和極具標志性的外表,在很多出名的科幻片、劫難片里,它蒙受多數次核打擊,被鯊魚咬過成兩段,被流星雨穿透,被大地動摧毀。每次美國一產生大事,金門大橋總逃不掉被毀的運氣。

那么如此一座“飽經摧殘”大橋,畢竟是怎樣制作的呢?接下去就讓我們一同探究此中的奧妙。

金門大橋的計劃

作為一座跨海大橋,金門大橋是毗連舊金山與加利福尼亞超過金門海峽的通道。而金門海峽兩岸寬2.7千米,水深將近100米。假如修造傳統的梁橋,不僅攔阻大型船只飛行,還必要制作多量的橋墩,而深海橋墩造價昂貴,本錢極高,因此梁橋不是金門大橋切合的選擇。

要處理通航成績,拱橋是個很好的選擇,但金門海峽兩岸寬度太大,要想確保拱橋橋體安定,就不成制止的必要在很大水平上加大拱形,制作難度以及制作本錢也隨之增長。并且事先的武藝也無法完成這種布局繁復的橋型。以是拱橋也不是金門大橋的最佳選擇。

顛末多方面的考量與實驗,計劃師施特勞斯教師終極選擇使用懸索計劃來制作金門大橋。

想要制作懸索橋,起首必要在兩岸制作起高高的索塔,索塔之間由纜索呈拋物線外形毗連,從纜索垂下懸索把橋面吊住。

但假如依照傳統懸索計劃制作金門大橋,將索塔建在兩岸,會顯現一個很嚴峻的缺陷,金門海峽的寬度將會使纜索承受宏大的的拉伸載荷,恒久以往會使兩岸索塔向內彎曲乃至崩塌。

為了處理這個成績,計劃師延伸纜索,經過錨固體系將其安穩在地表上,同時將兩座索塔距離變小至1.2千米,如此就給索塔的反朝向上施加了一個拉力,讓索塔的受力到達了均衡。

確定了計劃辦法,接下去就是制作金門大橋。

金門大橋的制作

第一步要制作的就是深化海水的橋墩。為了給橋墩打好堅固的地基,工程師團結海底情況,決定使用爆炸管將炸彈直接送到海床地下引爆。算賬事后構成一個完善的基坑,并在此基本上制作鋼木框架,再向此中澆筑PCC混凝土。

澆筑完成后撤消木質布局,將框架內的海水抽干,工人進入此中挖除底部石塊和土壤,直至堅固的巖層。最初向框架內里澆筑混凝土,澆筑完成后,一個橋墩就制作完成了。

金門大橋索塔的制作也是別具一格。工程師將空心鋼以蜂窩狀組合起來,讓他們好像積木一樣互相拼接堆疊構成索塔,制作簡便又經濟安穩。

在索塔頂部安裝纜索鞍座之后,就可以為橋體鋪設纜索了。金門大橋的主纜由27000根較小的鋼絞線構成。

為了鋪設纜索,工人們為本人制作了一座吊橋,同時在吊橋上方安裝一條帶有滑輪的鋼索軌道。經過外表的滑輪,一條一條的牽引鋼絞線,并將其安穩在纜索鞍座上。最初用液壓機將鋼絞線壓緊,再用鍍鋅鋼絲將其捆扎在一同,安穩在大橋兩頭的錨固安裝上。

然后就是制作金門大橋的橋體布局了,假如使用常規的混凝土橋體,那么鋼制的懸索與混凝土橋面直接相毗連,在毗連處一定會產生縫隙危害橋體。為了制止這個成績,工程師決定接納鋼布局橋體,使懸索直接與鋼布局橋體毗連。

思索到現場施工制作的難度,工人們預制了橋體的每個構件,由船只運到現場,再由塔吊完成單個構架的組裝。并在橋體下安裝防護網以確保工人寧靜,同時同步完成懸索與橋體框架的組裝,以便于為橋體提供支持。

為了確保索塔受力均衡,工人們必需在每個索塔的兩個朝向上,同時且勻稱的舉行組裝。

金門大橋橋體鋼布局組裝完成后,人們為它涂上了刺眼奪目標國際橘顏色。

最初就是鋪設橋面,工人們先在橋面鋪上一層木板,再在木板上鋪架鋼筋并將其焊接本人屬鋼布局上,然后在其上澆筑混凝土。但這并未料味著橋體建立終了可通行,另有一個工程困難必要克制。

熱脹冷縮

假如將橋面制作成一體,低溫會招致橋面變大擠壓橋體,溫度低則會招致橋面斷裂。

為了處理這一困難,施特勞斯教師又提出了指狀變大節的處理方案,工程師將大橋分為七塊,每塊之間由指狀變大節毗連。每當溫度厘革時,塊與塊之間的指狀變大節自在伸縮,完善處理了橋體因熱脹冷縮遭到損傷的成績。

至此,金門大橋建成通車。

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