不锈钢,使这座世界上最繁忙的大桥获得新生

2019-07-05 12:29:45 changyuan 211

从美国新泽西开车到纽约曼哈顿有三条路径,其中之一便是通过乔治华盛顿大桥。每天有数十万辆汽车匆匆通过这座大桥,其繁忙程度堪称世界之最。 但这座桥梁由于老化,需要进行大修,而316LN不锈钢钢筋在此担当了重任,使这座最重要通道上摇摇欲坠的混凝土桥焕发了新生。

乔治华盛顿大桥始始建于1931年,横跨哈德逊河,连接纽约曼哈顿的华盛顿高地社区与新泽西州的李堡。 平均每天有30万辆汽车在桥梁穿梭。 其对于通行的重要性不言而喻,任何的中断都会对出行者和交通管理部门构成重大挑战。

修复 “巨人” 乔治

乔治华盛顿大桥首次亮相是在美国大萧条时期,它是当时最先进的工程奇迹 - 其长度为之前任何其他悬索桥的两倍。 乔治华盛顿大桥的确是庞大的, 它最高的塔楼高出哈德逊河185米,其上层和下层桥面分别有8个和6个车道。 尽管其规模宏大,但经过近88年繁忙的交通负荷,剧烈的温度波动,以及常年暴露在融雪盐和海盐环境,这座重要的通道迫切需要修复。 实际上,自从1961年增加了下层桥面以来,就已经开始对桥梁进行了最低程度的修复。 为了满足目前的维修需求,桥梁的所有者纽约和新泽西港务局(PANYNJ)实施了长达十年、耗资19亿美元的修复计划。 “恢复乔治”计划由11个单独的项目组成,每个项目的开始日期互相错开,以尽量减少对交通的影响。

目前,其中一个项目的预制构件和现浇桥面板采用了约1,300吨316LN不锈钢混凝土钢筋,它是大型螺旋匝道桥面以及往返新泽西的桥梁上合并车道更换中不可或缺的一部分。 但是,任何施工都必须仔细规划,以避免车道堵塞,造成通勤交通的严重延误。 为此,一次只能进行1-2条车道的施工,从午夜到凌晨5点,主要安排在周末。 安装耐用的不锈钢来代替低成本的碳钢钢筋将大大延长桥面板的使用寿命,最大程度地减少未来的维修,维护需求和所导致的交通延误。

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大桥在新泽西州这一端通往Palisades 洲际公路的螺旋匝道,采用了316LN不锈钢钢筋。 建造了一个临时入口匝道以分流桥梁整修期间的交通流量 ©纽约和新泽西港务局

不锈钢钢筋使用寿命可历经数代

纽约的冬季和含盐的沿海岸空气,加上异常繁忙的交通流量,意味着乔治华盛顿大桥遭受着严酷的考验。在冬季,桥梁经常暴露在渗透到桥面的腐蚀性融雪盐浆中。盐最终会到达嵌入混凝土中的钢筋。普通碳钢钢筋会发生腐蚀。在钢表面形成的锈是多孔的并且比钢更大。当它从内部对混凝土施加压力时,混凝土会剥落并损坏,使更多的盐渗入桥面板,进一步加速其损坏。

纽约的空气环境中氯化物含量高,因此,必须采用特殊的耐腐蚀解决方案- 316LN不锈钢钢筋。由于添加了2%的钼,这种不锈钢对除冰盐或海洋环境中的氯化物具有出色的耐腐蚀性。不锈钢钢筋市场虽小,但是在不断增长,尤其是在环境条件比较恶劣,碳钢钢筋可能无法应对的地区,例如北美的“雪带”或沿海地区。碳钢钢筋的腐蚀是混凝土劣化的主要因素,因此含钼不锈钢钢筋不仅比碳钢钢筋使用寿命更长,而且还有助于延长其周围材料的使用寿命,其结果是大桥在其整个生命周期中只需要很少的维护。

随着时间推移,氯化物会渗透到混凝土中,如果采用碳钢钢筋,则混凝土需要有一定的厚度以便减缓碳钢的腐蚀。由于不锈钢钢筋不会受到氯化物的影响,因此混凝土层厚度可大大降低。这样,可减轻桥面板的重量,地基和支撑结构的负荷随之降低,其尺寸可相应减小,从而节省总体成本。因此,当使用不锈钢钢筋时,项目总成本的增加是非常适度的,通常在1%到10%的范围内。而结构更长的使用寿命带来寿命周期成本的大大降低。

尽管恶劣的环境,桥梁老化和交通流量对于乔治华盛顿大桥的维护构成了独特的挑战,但不锈钢钢筋的使用确保了其很长的使用寿命。 在含钼不锈钢的帮助下,乔治大桥将成为哈德逊河上一座世代可用、安全无忧的大桥。

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尽管乔治华盛顿大桥已有近90年历史,但在其原有桥面(建于1960年代)下方增加第二层桥面后,还能够增大交通流量,它现已成为世界上最繁忙的大桥。?纽约和新泽西港务局

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