در این نوشتار تصمیم داریم در دو بخش در مورد انواع روش های ساخت پل به همراه توضیحات مفصل و تصاویر مربوط به هر مرحله صحبت نماییم.

در بخش اول به روش های اجرا و ساخت پل های غیر کابلی شامل روش دهانه به دهانه، روش طره ای متعادل، روش پیش رانی و روش جایگذاری پیشرو را، شرح خواهیم داد.

در بخش دوم به تشریح پل های کابلی، انواع کابل های مورد استفاده و روش های استفاده از کابل در این نوع پل ها می پردازیم، بنابراین با ما همراه باشید.

 

۱- روش دهانه به دهانه Span-by-Span

روش دهانه به دهانه یکی از روش های اصلی ساخت پل های چند دهانه است همان طور که از اسم این روش پیداست، در این روش، شاهتیر را در یک دهانه ی پل به طور کامل نصب می کنند و سپس نصب را در دهانه ی بعدی آغاز می کنند. به همین ترتیب ادامه می دهند تا نصب شاهتیرهای پل تمام شود. این روش ساخت اجازه می دهد کل دهانه در یک زمان نصب شود. این روش، بر حسب نوع روشی که در اجرا و ساخت پل به کار می رود و وسایلی که در اجرا مورد استفاده قرار می گیرد، به زیر مجموعه های زیر تقسیم می شود:

• Full Span Method(FSM)
• Moveable Scaffolding Method(MSS)
• خرپای موقت
• روش لغزش به پهلو

ابتدا به معرفی کلی روش دهانه به دهانه از روش های ساخت پل پرداخته می شود. در سال ۱۹۹۵ Levintov ویژگی و شاخصه های اصلی روش دهانه به دهانه را به عنوان مونتاژ کردن تمامی قطعات جهت ساخت یک دهانه را به صورت « قرار دادن قطعات در یک ردیف، اتصال آنها و پس تنیدگی طولی آن ها به همدیگر برای ساخت دهانه کامل» طرح بندی کرد. قاعده کلی روش ساخت دهانه به دهانه در شکل زیر نشان داده می شود:

شکل ۱ – نمایی کلی از روش دهانه به دهانه

روش دهانه به دهانه محدود به پل هایی است که دارای عرشه صندوقه ای و با عمق ثابت هستند. حالت های مختلف ساخت با استفاده از روش دهانه به دهانه به این صورت می باشد که، قطعات می توانند در ابتدا در روی زمین به یکدیگر مونتاژ شوند و توسط یک جرثقیل قوی بصورت یک مجموعه بالا برده شده و در جای خود قرار داده شوند (روش FSM)؛ و یا این که می توانند همگی در موقعیت نهایی خود بر روی شاهتیرِ نصب، در امتداد دهانه قرار داده شده و دهانه را کامل نمایند. روش دوم به عنوان نمونه در ساخت پل دره ای بین ایالتی Biloxi- I 110 استفاده شده است. در این پروژه شاهتیرهای نصب مختلفی در ساخت دهانه ها استفاده شده است. در برخی دهانه ها از خرپا های مثلثی استفاده شد و در برخی قسمت ها از شاهتیرهای جعبه ای فولادی برای این کار بهره گرفته شده که البته فضای خالی بیشتری را در زیر پل جهت عبور و مرور فراهم می آورد.

شاهتیرهای نصب در دو انتهای خود توسط داربست های فلزی که بر پایه های پل تکیه داشتند، نگهداری می شدند. بعد از اتمام ساخت یک دهانه، شاهتیرهای نصب به سمت جلو و دهانه ی بعدی پیشروی می کردند و تنظیم می شدند. پس از آن قطعات پیش ساخته که قبلاً آماده شده بودند توسط جرثقیل بالا برده شده و در جای خود قرار داده می شوند. تنظیم دقیق قطعات در جای خود و بر روی شاهتیرِ نصب به وسیله ی تکیه گاه های انفرادیِ تغییرپذیر، امکان پذیر است. بعد از همه این مراحل، پس تنیدگی جهت اتصال و پیوستگی بین تمام قطعات صورت می گیرد تا یک دهانه ی کامل شکل گیرد.

با روشی که توصیف گردید، سرعت ساخت می تواند به ۱ دهانه ظرف ۳.۵ روز برسد. شاهتیر نصب نیازی به تکیه کردن بر زمین ندارد، ولی می تواند به روسازه و زیرسازه موجود تکیه کند. برای مثال پایه های دهانه ای که در حال ساخت است می تواند بدین منظور استفاده گردد. طراحی خاص روسازه و زیرسازه و ملاحظات مربوط به آن ها مثل ارتفاع آزاد زیر پل، یکسری مرزها و محدودیت ها را در طراحی و ساخت شاهتیرهای نصب وارد می کند.

• روش تمام دهانه (FSM) Full span method

یکی از روش های ساخت پل که در مطالب فوق به آن اشاره شد روش تمام دهانه یا به اختصار FSM است که با توجه به روش های نوین پلسازی، امروزه با استفاده از تکنیک های پیشرانی این روش را با نام Full span precast & launching method یا FPLM می شناسند. در این روش کل دهانه را می توان در روی زمین اجرا یا سرهم کرد و با استفاده از یک دستگاه بارج معلق و جرثقیل یا دستگاه FSM در محل خود نصب نمود. از ویژگی های بارز این روش، سرعت زیاد و کیفیت بالای ساخت است.

شکل ۲ – نمایی کلی از روش FSM

در این روش، ابتدا در محل تولید، قطعه پیش ساخته به طول یک دهانه کامل آرماتوربندی می شود، سپس غلاف های پیش تنیدگی در سرتاسر قطعه در محل و مختصات تعریف شده در نقشه، داخل آرماتورها جاگذاری می شوند و بعد از آن شیپوری های چدنی پیش تنیدگی Anchor Plate روی بدنه قالب نصب گردیده و قالب بندی تکمیل می گردد.

شکل ۳- کارگاه ساخت قطعات پیش ساخته

در این مرحله قطعه پیش ساخته آماده بتن ریزی می باشد که پس از بتن ریزی، کابل های پیش تنیدگی از داخل غلاف ها عبور داده می شوند و گیره های پیش تنیدگی در دو انتهای قطعه نصب می گردند. پس از کسب مقاومت مطلوب از بتن، کابل های پیش تنیدگی به وسیله جک چند رشته ای کشیده شده و پس از کشش اضافه کابل ها بریده می شوند. سپس عملیات تزریق دوغاب سیمان به داخل غلاف ها صورت می پذیرد. در این زمان قطعه، آماده حمل به محل دپو یا روی عرشه، جهت نصب می باشد. قطعه ی پیش ساخته به وسیله جرثقیل روی یک دستگاه تریلی چند محوره قرار داده می شود و سپس به محل ساخت پل انتقال داده می شود. حال می توان قطعه ی پیش ساخته را با استفاده از جرثقیل یا دستگاه FSM در محل خود قرار داد. شکل ۴ نصب کل دهانه را با استفاده از جرثقیل نشان می دهد.

شکل ۴- نصب کل دهانه با استفاده از جرثقیل

• نصب با استفاده از دستگاه FSM

پس از اینکه قطعه پیش ساخته به وسیله جرثقیل روی یک دستگاه تریلی چند محوره قرار گرفت، تریلی چند محوره قطعه را به روی دهانه نصب شده قبلی و ابتدای دستگاه FSM حمل می نماید که در شکل ۵ نشان داده شده است.

شکل ۵- قرارگیری قطعه پیش ساخته روی دستگاه FSM

یک انتهای قطعه پیش ساخته به وسیله جرثقیل متحرک جلویی دستگاه FSM از روی تریلی بلند شده و به سمت انتهای دهانه کشیده می شود. انتهای دیگر قطعه روی تریلی می لغزد و با رسیدن به ابتدای دهانه به وسیله جرثقیل عقبی دستگاه از روی تریلی بلند می شود و قطعه پیش ساخته به صورت معلق با کمی حرکت، به محل نصب رسیده و به آرامی روی تکیه گاه ها قرار داده می شود، که در شکل ۶ نشان داده شده است.

شکل ۶- قرارگیری روسازه در محل نصب

اکنون دستگاه FSM آماده حرکت به سمت دهانه بعدی می باشد (شکل ۷)

شکل ۷ – دستگاه  FSMدر حال آماده شدن برای حرکت به سمت دهانه بعدی

شکل ۸ – جاگذاری کل دهانه به روش FSM

در روش FSM قطعه های مربوط به دهانه ساخته شده و به وسیله ی دستگاه های مخصوص در محل خود قرار داده می شود به طوری که دیگر برخلاف روش MSS نیازی به قالب بندی وجود ندارد و مهم ترین حسن این روش سرعت اجرای بسیار سریع آن و عیب این روش تجهیزات و دستگاه های بسیار گران قیمت مورد نیاز می باشد.

شکل ۹ – جاگذاری عرشه صندوقه ای با روش FSM

۲-۱ روش داربست قابل حرکت (Moveable Scaffolding Method)

در روش های بالا نحوه ی نصب شاهتیر های صندوقه ایِ پیش ساخته، با روش دهانه به دهانه توضیح داده شد. حال در اینجا نحوه ی اجرای شاهتیر های صندوقه ای به صورت قالب درجا، با روش دهانه به دهانه، توضیح داده می شود. برای این منظور از سیستم داربست متحرک  MSS-Movable Scaffolding System استفاده می شود:

شکل ۱۰- سیستم داربست متحرک

در این روش از روش های ساخت پل ، عرشه پل به صورت درجا و در محل خود بتن ریزی می شود که لازمه ی آن نصب یک سیستم قالب بندی لغزان و با قابلیت حرکت است که بتواند بدون اینکه از عرشه ساخته شده جدا شود در امتداد طول پل حرکت کرده و در قسمت بعدی دوباره با بتن ریزی درجا، ساخت عرشه ادامه پیدا کند. بدیهی است که این سیستم قالب بندی، به عنوان یک سازه مجزا باید طراحی شود و این سیستم نیز مشابه روش قبل بر روی پایه های موجود در هر دهانه تکیه می کند. که جزئیات کامل آن در شکل های ۱۱ مشهود است:

شکل ۱۱ – جزئیات سیستم داربست متحرک

MSS برای اجراء عرشه ی پل ها به صورت قالب درجا طراحی شده است. MSS بسیار کارآمد، کم وزن، دارای طرحی کاملاً کاربردی و نصبی آسان می باشد، که به وسیله سیستم های هیدرولیکی کاملاً معمولی، روی دستگاه، پشتیبانی شده و حرکت می نماید.

شکل ۱۲ – سیستم داربست متحرک MSS

این سیستم به آسانی با هر مقطع عرضی پل ( تک صندوقه ای، دو صندوقه ای، TT و هر شکل دهانه ای) می تواند وفق داده شود. این انعطاف پذیری پیمانکار را قادر می سازد که این تجهیزات را در پروژه های مختلف مجدداً استفاده نماید. در روش سیستم داربست متحرک، طول دهانه اول معمولاً ۰.۸ طول دهانه های بعدی می باشد و همچنین ۰.۲ طول هر دهانه در اجرای عرشه دهانه قبلی اجرا می گردد (شکل ۱۳).

شکل ۱۳- اجرای روسازه به وسیله سیستم داربست متحرک

مراحل اجرا و ساخت پل در روش سیستم داربست متحرک بدین شرح است که: بعد از بتن ریزی، عملیات کشش کابل های پس کشیده که طول آنها برابر با طول کل قالب (یک دهانه) می باشد، انجام می گردد. سپس شاهتیر های اصلی به وسیله جک های ابتدا و انتها پایین آورده شده، در نتیجه کل قالب که روی تیرها نصب می باشند، از عرشه فاصله می گیرند. تیرهای عرضی زیر عرشه که به شاهتیر های اصلی متصل می باشند از وسط جدا شده و شاهتیرها به طور عرضی از ستون ها فاصله می گیرند تا در زمان حرکت رو به جلو تیرهای عرضی به ستون بعدی برخورد نکنند (شکل ۱۴ و ۱۵)

شکل ۱۴ – حرکت رو به جلو تیر های عرضی

شکل ۱۵ – جداسازی قالب های لغزنده بعد از نصب شاهتیر

حال MSS آماده حرکت رو به جلو به سمت دهانه بعدی جهت بتن ریزی دهانه بعد می باشد. پس از رسیدن MSS به دهانه بعد، دو عدد شاهتیر به صورت عرضی به یکدیگر نزدیک شده تا اینکه تیرهای عرضی مابین آن ها مجدداً مونتاژ گردد. شاهتیرها به وسیله جک ها به سمت بالا رفته تا قالب در موقعیت بتن ریزی قرار گیرد. پس از آرماتوربندی و نصب کابل های پس کشیدگی در دال پایین و دیوارها، قالب داخلی از دهانه قبل حرکت می نماید و در موقعیت جدید، رگلاژ می شود تا آرماتوربندی دال بالاتر صورت گرفته و عرشه آماده بتن ریزی گردد (شکل ۱۶)