Tilti ir nozīmīgs izgudrojums cilvēces vēsturē. Kopš seniem laikiem, kad cilvēki izmantoja gāztus kokus un sakrautus akmeņus, lai šķērsotu ūdensceļus un gravas, līdz arku tiltu un pat vanšu tiltu izmantošanai, evolūcija ir bijusi ievērojama. Nesenā Honkongas-Džuhajas-Makao tilta atklāšana iezīmē būtisku pavērsienu tiltu vēsturē. Mūsdienu tiltu būvniecībā papildus dzelzsbetona konstrukciju izmantošanai par galveno izvēli ir kļuvuši metāla materiāli, īpaši alumīnija sakausējumi, to dažādo priekšrocību dēļ.
1933. gadā pasaulē pirmais alumīnija sakausējuma tilta klājs tika izmantots uz tilta, kas stiepjas pāri upei Pitsburgā, ASV. Vairāk nekā desmit gadus vēlāk, 1949. gadā, Kanāda pabeidza pilnībā alumīnija lokveida tiltu, kas stiepjas pār Sagenejas upi Kvebekā, un viens laidums sasniedza 88,4 metrus. Šis tilts bija pasaulē pirmā alumīnija sakausējuma konstrukcija. Uz tilta bija aptuveni 15 metrus augsti balsti un divas joslas transportlīdzekļu satiksmei. Tajā tika izmantots 2014-T6 alumīnija sakausējums, un tā kopējais svars bija 163 tonnas. Salīdzinot ar sākotnēji plānoto tērauda tiltu, tas samazināja svaru par aptuveni 56%.
Kopš tā laika alumīnija sakausējuma konstrukcijas tiltu tendence ir bijusi neapturama. No 1949. līdz 1985. gadam Apvienotā Karaliste uzbūvēja aptuveni 35 alumīnija sakausējuma konstrukciju tiltus, savukārt Vācija no 1950. līdz 1970. gadam uzbūvēja aptuveni 20 šādus tiltus. Daudzu tiltu celtniecība sniedza vērtīgu pieredzi nākamajiem alumīnija sakausējuma tiltu būvētājiem.
Salīdzinot ar tēraudu, alumīnija sakausējuma materiāliem ir mazāks blīvums, padarot tos daudz vieglākus, un tam pašam tilpumam ir tikai 34% no tērauda svara. Tomēr tiem ir līdzīgas izturības īpašības kā tēraudam. Turklāt alumīnija sakausējumi uzrāda izcilu elastību un izturību pret koroziju, vienlaikus nodrošinot zemākas konstrukcijas uzturēšanas izmaksas. Rezultātā tie ir atraduši plašu pielietojumu mūsdienu tiltu būvniecībā.
Ķīna ir guvusi ievērojamus panākumus arī tiltu būvniecībā. Zhaozhou tilts, kas stāv vairāk nekā 1500 gadus, ir viens no senās Ķīnas tiltu inženierijas sasniegumiem. Mūsdienu laikmetā ar bijušās Padomju Savienības palīdzību Ķīna uzbūvēja arī vairākus tērauda tiltus, tostarp Jandzi upes tiltus Nanjingā un Uhaņā, kā arī Pērļu upes tiltu Guandžou. Tomēr šķiet, ka alumīnija sakausējuma tiltu pielietojums Ķīnā ir ierobežots. Pirmais alumīnija sakausējuma konstrukcijas tilts Ķīnā bija gājēju tilts uz Qingchun Road Hangdžou pilsētā, kas uzbūvēts 2007. gadā. Šo tiltu projektēja un uzstādīja vācu tiltu inženieri, un visi materiāli tika importēti no Vācijas. Tajā pašā gadā gājēju tilts Xujiahui, Šanhajā, tika pilnībā izstrādāts un ražots vietējā tirgū, izmantojot alumīnija sakausējuma konstrukcijas. Tas galvenokārt izmantoja 6061-T6 alumīnija sakausējumu un, neskatoties uz 15 tonnu pašsvaru, varēja izturēt 50 tonnu slodzi.
Nākotnē alumīnija sakausējuma tiltiem Ķīnā ir plašas attīstības perspektīvas vairāku iemeslu dēļ:
1 Ķīnas ātrgaitas dzelzceļu būvniecība strauji attīstās, īpaši sarežģītajos rietumu reģionu apvidos ar daudzām ielejām un upēm. Paredzams, ka alumīnija sakausējuma tiltiem, pateicoties to vieglai transportēšanai un vieglajām īpašībām, būs ievērojams potenciālais tirgus.
2 Tērauda materiāli ir pakļauti rūsai, un tiem ir slikta veiktspēja zemā temperatūrā. Tērauda korozija būtiski ietekmē tilta stabilitāti, kā rezultātā palielinās uzturēšanas izmaksas un drošības apdraudējumi. Turpretim alumīnija sakausējuma materiāliem ir spēcīga izturība pret koroziju un tie labi darbojas zemā temperatūrā, padarot tos piemērotus dažādiem klimatiskajiem apstākļiem un nodrošinot ilgstošu izturību. Lai gan alumīnija sakausējuma tiltiem var būt augstākas sākotnējās būvniecības izmaksas, to zemie uzturēšanas izdevumi laika gaitā var palīdzēt samazināt izmaksu starpību.
3 Alumīnija tiltu paneļu pētījumi gan vietējā, gan starptautiskā mērogā ir labi attīstīti, un šie materiāli tiek plaši izmantoti. Materiālu izpētes sasniegumi nodrošina tehnisko nodrošinājumu jaunu sakausējumu izstrādei, kas atbilst dažādām veiktspējas prasībām. Ķīnas alumīnija ražotāji, tostarp nozares giganti, piemēram, Liaoning Zhongwang, ir pakāpeniski novirzījuši savu uzmanību uz rūpnieciskajiem alumīnija profiliem, liekot pamatus alumīnija sakausējuma tiltu konstrukcijai.
4 Ātrā pilsētas metro būvniecība lielākajās Ķīnas pilsētās nosaka stingras prasības virszemes konstrukcijām. Ņemot vērā to ievērojamās svara priekšrocības, ir paredzams, ka nākotnē tiks projektēti un izmantoti vairāk alumīnija sakausējuma gājēju un šosejas tiltu.
Rediģēja May Jiang no MAT Aluminium
Izlikšanas laiks: 15.-2024. maijs
