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发展大位移量伸缩装置是我们的共同的责任

发布时间:2011-10-13 10:53:07.0 来源: 阅读次数:2957

发展大位移量伸缩装置是我们的共同的责任

中交企协路桥配套产品工作委员会首席专家  赵衡平

一、   大位移量伸缩装置的市场情况

大位移量伸缩装置一般指伸缩量大于400mm以上或有较大横向伸缩量、或有大转角的伸缩装置,其设计难度大、材料和技术要求严格、控制系统要求灵敏、总装精度要求高,对大跨度桥梁的运营质量影响很大,颇受业主及政府主管部门的关注。因此我国特大型桥梁所用的大位移量伸缩装置基本上都是进口的国外产品,其价格昴贵。如苏通大桥所用伸缩装置的伸缩量为2640mm,为国内最大的伸缩装置,每延米进口单价接近32.9万元,也是国内最贵的伸缩装置。

进口大位移量伸缩装置有瑞士马格巴公司、德国毛勒公司、美国万宝公司、美国布朗公司等的产品,经过多年的使用情况,公路系统一般认为瑞士马格巴公司产品较好,其次为德国毛勒公司。他们都有自巳的异型钢形状和独特的弹性元件位移控制系统。但德国毛勒公司产品打入我国市场早,现在南京又建立独资企业,产品复盖较大。德国德固赛集团美国子公司沃特森.博曼也在浙江湖州建立了万宝独资企业。

2000年后部分特大型桥梁采用进口大位移量伸缩装置情况见下表:

桥名

伸缩量

mm

长度

m

价格

万元

单价

  万元/m

生产厂家

南京长江二桥

1600

2×32

860

13.4375

瑞士马格巴公司

武汉军山长江大桥

1440

2×36

800

11.1111

德国毛勒公司

舟山桃夭门大桥

960

2×22.5

55

(欧元)

 

德国毛勒公司

山东滨州黄河大桥

1120

2×27.5

697

12.6727

 

南京长江三桥

1040

2×32

790

12.3438

瑞士马格巴公司

武汉阳逻长江大桥

2000

2×36

2000

27.7778

德国毛勒公司

苏通长江大桥

2640

2×38

2500

32.8947

瑞士马格巴公司

国产大位移量伸缩装置用在特大型桥梁区区不过几座,经过数年运营尚未损坏的,有重庆大佛寺长江大桥(伸缩量1120mm)、重庆马鞍石嘉陵江大桥(伸缩量720mm)、长沙三叉矶湘江大桥(伸缩量720mm和640mm),重庆马桑溪长江大桥和上海卢浦大桥(伸缩量480mm)等,其单价仅为进口大位移量伸缩装置的三~四分之一。目前进行设计和制造的有辽宁辽河大桥(伸缩量1200mm)。

 

二、大位移量伸缩装置的市场需求

对中交公路规划设计院主持设计的、1995年以后建成的23座特大型桥梁的调查表明:使用大位移量伸缩装置的桥梁占78%,并且无一例外为国外进口;最大伸缩量为2640mm(苏通长江大桥),最小伸缩量为640mm(黄石长江大桥);伸缩量在720mm以下的占13%,伸缩量在1040mm~1200mm的占13%,伸缩量在1440mm~1680mm的占22%,伸缩量在2000mm以上的占22%;所使用大位移量伸缩装置的建设资金共计19000万元,每延米最低单价为6万元(伸缩量为640mm),最高单价为32.9万元(伸缩量为2640mm)。

根据交通部2008年发布的统计资料,2005年~2007年新增特大桥数量如下:

年份

新增特大桥数

长度(m)

平均每座桥长(m)

2005

159 

284000

1786

2006

160

254900

1593

2007

218

371300

1703

平均值

179

303400

1695

若其中按65%设置伸缩装置,每座桥布设二道;在设置伸缩装置的特大型桥梁中若取40%伸缩量平均按1040mm(13缝)计,每道伸缩装置的长度按30m计,单价按5~6万元/延米计(08年国内市场价格);另60%伸缩装置的伸缩量按480mm(6缝)计,每道伸缩装置长度按30m计,单价按1.5~1万元/延米计(同上)。

2005年~2007年平均每年的市场需求为:

伸缩量1040mm伸缩装置:179×65%×40%×30×2=2792延米

伸缩量480mm伸缩装置:179×65%×60%×30×2=4189延米

合同总金额(国内价格): 2792*5.5万元+4189*1.25万元=15356万元+5236万元=20592万元。

三、大位移量伸缩装置的效益

国产大位移量伸缩装置的利润情况如下:

取伸缩量1040mm的伸缩装置国内利润率为30%,伸缩量480mm的伸缩装置国内利润率按20%计,那末全部采用国产大位移量伸缩装置的年总利润为:      

15356*30%+5236*20%=4606.8+1047.2=5654万元

由于伸缩装置国内产品市场价格是历年最低的,这个利润数字己是较低的估计。

四、大位移量伸缩装置产品状况

目前,虽然国产大位移量伸缩装置产品的使用属凤毛麟角,但设计的完整和质量、制造和总装的质量、安装的质量参差不齐,最终表现在运营的质量上:一是伸缩装置的安全性,运营后有无零部件或整体的损坏;二是型钢间隙均匀性,是否出现型钢间隙有大有小或一条间隙大小不等;三是伸缩装置的工作面、和二边桥面的平整度,车辆通过是否会跳车。2003年和2004年作为第三方--中外合资四川新路桥机械有限公司作了一件好事,对部分进口和国产的伸缩装置进行了调查和测量,数据表明:1 调查的国产大位移量伸缩装置间隙均匀性好于进口伸缩装置;2 调查的国产大位移量伸缩装置型钢顶面高差优于进口伸伸装置;3 只有重庆大佛寺长江大桥伸缩装置安装的平整度符合JTG F80/1—2004验收规范的要求。标明我国大位移量伸缩装置的设计、制造和安装已赶上国外同类产品,但国产大位移量伸缩装置的质量有好有坏,参差不齐。

进口大位移量伸缩装置虽然质量不错,但也不是一点毛病也没有。如:重庆黄花园嘉陵江大桥使用的美国万宝公司生产的伸缩量640mm的伸缩装置,经过6年运营己损坏不得不进行更换;江苏江阴长江大桥使用的德国毛勒公司生产的伸缩量2000mm的伸缩装置,从安装开始就不得不每年进行维修调整方可运行,目前也己进行了更换;福州青洲大桥使用的美国万宝公司生产的伸缩量800mm的伸缩装置,所有的弹性元件损坏,虽多次返修仍然损坏,不得不根换为国产弹性元件。

五、大位移量伸缩装置的研发

    要改变国外大位移量伸缩装置占据我国特大桥梁的现状,我们要尽快开展以下工作:

1 大位移量伸缩装置的研究

我们承认,国外对大位移量伸缩装置的研究,尤其在高速行驶汽车对伸缩装置动载的理论研究;在大位移量伸缩装置的动载试验集累了许多经验。而我国伸缩装置的设计还处在容许应力法静载计算、疲劳强度检算,尚未按动载进行疲劳强度设计。这是我国大位移量伸缩装置理论研究的空缺,希望有识之士选好课题,尽快开展研究。

2大位移量伸缩装置的设计与计算

据了解,我国许多生产企业还不能对伸缩装置按04年规范进行系统的设计计算,拿不出完整的计算文件,而有一些生产企业还停留在“抄、搬”的水平。而大位移量伸缩装置的技术含量是桥梁配套产品中最高的,我国生产企业的研发人员都有同感。希望生产企业引进人材、横向联合科研、设计、院校,横向相互联合共同完成大位移量伸缩装置的设计与计算。

3 研发大位移量伸缩装置的动载试验设备

目前,我国大位移量伸缩装置的试验设备仅处在静载试验的起始节段,尚未正式开展,更谈不上动载试验设备。权威检测机构还不能提交对伸缩装置的静载性能检测报告,故在此以前我国的伸缩装置实际处于失控状态。尽快完善大位移量伸缩装置的静载试验设备,可保证国产伸缩装置的质量水准,研发大位移量伸缩装置的动载试验设备可提高我国伸缩装置的技术水平。

4 尽快完善伸缩装置产品的行业标准

伸缩装置产品的行业标准现有三个:分别是JT/T 327,JT/T 502和JT/T722,其内容涉及几个不同的伸缩装置产品,不能涵盖所有的产品,也就是说还会有新的伸缩装置产品的行业标准不断推出。但是这三本伸缩装置产品的行业标准有一些让人费解和深思之处,举例1:对钢材的使用规定,有的行标规定常温下不得使用Q345B或Q235B级钢,有的行标规定负温下可以使用Q345B或Q235B级钢,难道伸缩装置的品种不同,同在我国的某地区就要使用不同的钢材质量等级?我们不可以随意按自己的想法改变钢材的使用温度范围。举例2:有的行标规定伸缩装置产品应是防水的,有的行标规定伸缩装置产品可以是不防水的,谁规定的有道理?谁说了算?等等。

这些都说明了一个根本的问题,那就是对伸缩装置(包括所有的品种)大家没有(接受)统一的衡量标准---合格的伸缩装置产品的满足条件。这个问题国际早有定论:1983年10月在澳大利亚悉尼召开的第七届国际桥梁和结构工程协会大会上确认了伸缩装置必须满足的4个条件:

①保证桥梁的位移自由;

②提供连续的交通承载面;

③降噪和防振;

④有良好的防水性能和排泄系统。

作者认为这4个条件是伸缩装置的功能,也是伸缩装置设计所应遵循的原则。并且,同时满足这4个条件所设计、制造和安装的产品才是优质品,否则为非优质品,严重不满足者为废品。还应指出:

第①条件 应使伸缩装置适应并满足桥梁的纵、横、竖三向位移(伸缩和转动),这对大跨径柔性桥梁是重要的,如吊桥所引起的横向位移和竖向位移的量值是不小的,吊桥伸缩装置应予满足,否则会引起伸缩装置的局部损坏而导致整体失效。

第②条件 连续的交通承载面应包含有:一定强度安全储备的交

通承载面、运营舒适的交通承载面和行车安全(防滑)的交通承载面,缺一不可。保证以汽车荷载为主的可变作用长期平稳安全的通行。

第③条件 要求伸缩装置中的相关构件尽可能多地采用弹性材料

制造,减小汽车荷载的冲击、引起的振动和产生的燥音;

第④条件 伸缩装置的钢构件有良好的抗腐蚀性能;要保证雨水、

尘土和公路拉圾不得从伸缩装置处直接向下排放或渗漏;伸缩装置和桥面防水系统有很好的连接,保证连接处的防水性能,尤其是桥梁在伸缩装置处的排泄系统是目前国内设计中最应大力加强的。

这四个功能(条件)也是编制伸缩装置行业标准不能不遵守的原则。希望按此尽快完善、统一伸缩装置各产品的行业标准,让检测中心、生产企业、设计院所可执行、方便操作,不断出新。

团结起来、共同努力、在协会的组织下创新我国的大位移量伸缩装置。

               

               2010-2-24