في الثلاثين عامًا الماضية وخاصة خلال السنوات العشر الأخيرة، قامت الصين بنشر أكبر بناء طرق وجسور في العالم، حيث تم تحسين تقنية بناء الجسور بسرعة وبشكل كبير لتحقيق المزيد من الاختراقات في المساحات الكبيرة، حيث أنه مع الزيادة الحادة في الجسور، تم تطوير تقنية صيانة الجسور وإدارتها بشكل كبير، وتم تطوير نظام إدارة الجسر بمساعدة الكمبيوتر منذ أواخر الثمانينيات.
تطور بناء الجسور الهندسية:
حيث تركز بناء الجسور في ثلاث مناطق رئيسية، أي المجرى الأوسط والسفلي لنهر اليانغتسي، والمجاري الوسطى والسفلى لنهر اللؤلؤ، وكذلك نهر اليانغتسي ومنطقة دلتا نهر اللؤلؤ، من 1979 إلى 2008، تم بناء 16000 جسر (بطول إجمالي 732 كم) كل عام، وبحلول نهاية عام 2008، وصل عدد جسور الطرق السريعة التي تم بناؤها في الصين إلى 595000 (بطول إجمالي يبلغ 25247 كم).
حيث يمكن تقسيم الجسور في الصين إلى ثلاثة أنواع، وهي جسور العارضة والجسور المقوسة والجسور المدعومة بالكابلات (بما في ذلك الجسور ذات الكابلات والجسور المعلقة)، تشكل جسور العوارض والجسور المقوسة ما يقرب من 70٪ و30٪ على التوالي من جميع الجسور المبنية في الصين، بينما تحتل الجسور المثبتة بالكابلات أقل من 1٪ من إجمالي المبلغ.
مع التركيز على بناء الجسور الذي يتحول من الروافد العليا والمتوسطة للأنهار والبحيرات إلى الروافد السفلية والخليج والمضيق، ستواجه الصين تحديات لتطبيق التكنولوجيا المتقدمة في بناء الجسور للتعامل مع ظروف الأرصاد الجوية والهيدرولوجية والملاحية والجيولوجية الأكثر تعقيدًا وتحقيقها اختراق في مسافات أكبر.
حيث حققت قدرة الامتداد لجسور الطرق السريعة في الصين طفرة لتتجاوز 200 متر في عام 1985، و400 متر في عام 1991، و600 متر في عام 1993، و800 متر في عام 1997، و1000 متر في عام 1999 على التوالي، وحققت قدرة الامتداد لجسور السكك الحديدية طفرة تجاوزت 200 متر في عام 1997، و300 متر في عام 2003، و400 متر حتى 500 متر في عام 2008.
وبحلول نهاية عام 2008باستثناء هونغ كونغ وماكاو وتايوان حص ما يلي:
- تم الانتهاء من 54 جسرًا بامتداد رئيسي يزيد عن 400 متر و18 جسرًا بامتداد رئيسي يزيد عن 400 متر قيد الإنشاء.
- تم الانتهاء من 19 جسراً بامتداد رئيسي يزيد عن 600 متر، وهناك 12 جسراً بامتداد رئيسي يزيد عن 600 متر قيد الإنشاء.
- تم الانتهاء من 9 جسور بامتداد رئيسي يزيد عن 800 متر، وهناك 9 جسور بامتداد رئيسي يزيد عن 800 متر قيد الإنشاء.
- تم الانتهاء من 6 جسور بامتداد رئيسي يزيد عن 1000 متر و5 جسور رئيسية تمتد لأكثر من 1000 متر قيد الإنشاء.
حيث وصل أقصى امتداد رئيسي لجسور العارضة المكتملة والجسور المقوسة والجسور المثبتة بالكابلات إلى 330 مترًا و552 مترًا و1088 مترًا، ليحتل المرتبة الأولى من نفس النوع من الجسور في العالم، بينما بلغ الجسر المعلق 1650 مترًا، ليحتل المرتبة الثانية في العالم.
جسور الطرق السريعة الحديثة الجسور:
الطويلة العابرة للبحر:
في بداية هذا القرن، بدأ بناء جسر (Donghai وجسر Hangzhou Bay)، مما يمثل بداية إنشاء جسور عبور البحر الطويلة جدًا في الصين، يبلغ طول جسر (Donghai 32.5 كم ويبلغ طول جسر Hangzhou Bay 36 كم)، حيث تم تصميم وبناء كلا الجسرين ليكونا طريق سريع مكون من 6 حارات مع عمر خدمة مصمم 100 عام.
حيث يقع جسر (Donghai) بالقرب من مصب خليج (Hangzhou)، ويربط بين ميناء (Luchao) في شنغهاي وميناء (Yangshan) للمياه العميقة بطول 25.5 كم في البحر في ظروف هندسية صعبة.
حيث يمكن لجسر خليج هانغتشو، الذي يربط نينغبو بشانغهاي، تقصير مسافة القيادة بمقدار 120 كم من نينغبو إلى شنغهاي، يقع مشروع (Hangzhou Bay Crossing) في وسط خليج (Hangzhou)، وهي واحدة من أقوى ثلاث مناطق مد والجزر في العالم، حيث يبلغ الحد الأقصى لمستوى المياه 4.94 مترًا، ومدى المد والجزر الأقصى 7.4 مترًا والمتوسط 5.32 مترًا، كما تبلغ سرعة تيار الماء السنوي في المتوسط 2.39 م/ث، وفي أثناء البناء، كانت أعلى سرعة تم قياسها للتيار 4.18 م/ث عند المد والجزر و5.16 م/ث عند المد والجزر، مع تيارات مفرطة ومجال تيار مدّي معقد، كما أن حركة قاع البحر والرمل معقدة ومتغيرة. الموقع تحت تأثير متكرر للإعصار.
وتم دعم كلا الجسرين على أساس دعامة بإجمالي عدد 18000 ركيزة، الركائز الخرسانية عالية القوة مسبقة الإجهاد (PHC) والأكوام الأنبوبية الفولاذية كانت مدفوعة بقوارب دق الخوازيق وتم صب الركائز على منصة البناء، حيث يتميز بناء الأساس لكلا الجسرين بأكوام أنبوبية فولاذية عديدة ذات قطر كبير وطويل للغاية وثقيلة للغاية، أثناء البناء تم دفع ما يقرب من 11000 ركيزة أنبوبية فولاذية بقطر 1.6 أو 1.5 م وطول 90 م تقريبًا. يصل وزن أطول كومة إلى 68 طنًا.
وتم بناء جسر الاقتراب من الشاطئ الذي يشكل أكثر من 95 ٪ من إجمالي طول الجسر بالطريقة للتصنيع المسبق للعارضة الممتدة في قطعة واحدة، ونقل العوارض وإقامتها بمعدات كبيرة وصب الخرسانة على قمة الرصيف لتحويل الدعم البسيط إلى عوارض مستمرة وفقًا لـ المتطلبات الفنية لـ “الحجم الكبير، التصنيع المسبق والميكنة”.
ساعدت المعدات الخاصة التي تم تطويرها حديثًا في حل التركيب المتآلف للعوارض الصندوقية، وتم استخدام 1600 طن من جسر الجنزير ومجموعة كاملة من المعدات لنقل وتركيب عوارض صندوقية بطول 50 مترًا فوق العوارض المثبتة، و2500 طن و3000 طن في الخارج تم استخدام قارب متكامل لنقل العوارض والتركيب لبناء عوارض صندوقية بطول 60 مترًا و 70 مترًا.
وتم اختيار الجسور المثبتة بالكابلات ذات الامتداد الرئيسي لأكثر من 400 متر و300 متر لقنوات الملاحة الرئيسية والثانوية لهذين الجسرين، حيث تم اعتماد جسور العارضة المستمرة مع امتداد رئيسي يزيد عن 100 متر لعبور قنوات الملاحة المساعدة ولتحسين متانة الخرسانة، تم اعتماد تقنية التوتر المنخفض للتخلص من تشققات الخرسانة ذات الحجم الكبير، كما تم تطوير الخرسانة البحرية عالية الأداء للهياكل تحت الماء.
شارك كلا الجسرين في أعمال بناء ضخمة وصعوبات بناء صعبة، استغرق بناء جسر (Donghai) ثلاث سنوات ونصف السنة وأربع سنوات ونصف لبناء مشروع (Hangzhou Bay Crossing)، إلى جانب ذلك، تم الانتهاء من جسر (Jintang الطول الإجمالي 18.5 كم)، كجزء من مشروع ربط (Zhoushan) في عام 2009، وجسر (Qingdao Bay) بطول 29 كم قيد الإنشاء الآن.
الاستنتاجات:
بالتوجه إلى “العصر الذهبي” لبناء الجسور، فإنه يجب على المهندسين أن يكونوا على استعداد جيد ويتعاونون مع زملائهم من جميع أنحاء العالم لمواجهة التحدي المتمثل في بناء الجسور الأكبر حجمًا في العالم في القرن الجديد بهيكل جديد، والمواد والتقنيات الجديدة والمعدات الجديدة بالإضافة إلى الإدارة المبتكرة.
