在美國(guó)緬因州南部，去年新建成一座“尼爾”橋，有兩車(chē)道寬，10.4米長(zhǎng)，橫跨在一條溪流上。目前正在使用偏轉(zhuǎn)傳感器和其他儀器對(duì)它進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)。
“尼爾”橋乍看并沒(méi)有什么特別之處，那又為什么要對(duì)它進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)呢？原因在于，這是一座完全用新思路新材料建造起來(lái)的橋。它獨(dú)辟蹊徑，不用或少用鋼鐵等材料去制作橋梁構(gòu)件，而是靠吹氣和涂抹塑料樹(shù)脂完成。
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所 謂吹氣，是在碳纖維管中，用空氣泵吹入空氣，然后將已吹氣后的碳纖維管固定在特制的框架上彎曲成拱形，再在碳纖維管的表面涂上塑料樹(shù)脂，4小時(shí)后，碳纖維 管被完全碳化。經(jīng)測(cè)定，這時(shí)的碳纖維管強(qiáng)度兩倍于用鋼鐵制成的拱梁。“尼爾”橋是用23條這樣的碳纖維管作為拱梁，其每條長(zhǎng)9.75米，管直徑30厘米。 在作為橋拱梁時(shí)，還需在管內(nèi)澆灌混凝土。
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根據(jù)這樣的工藝制成的橋梁，原材料使用量大幅下降而且不需要使用大型起重機(jī)械和 其他重型輔助設(shè)備，可節(jié)約20%的建橋成本，并且造橋的周期幾乎可縮短6倍的時(shí)間。用這種方法建成的橋壽命能達(dá)到100年，是普通橋的兩倍！因?yàn)樘祭w維管 能夠使混凝土與周?chē)淖匀画h(huán)境隔絕開(kāi)！保護(hù)混凝土不被“風(fēng)化”從而提高使用壽命。退一步說(shuō)，即使混凝土出現(xiàn)斷裂，碳纖維管可以防止橋梁立刻垮塌，也等于給 途經(jīng)橋上的人流、車(chē)輛較多的逃生時(shí)間。如果只是其中的一根或幾根碳纖維管出了問(wèn)題，橋梁也不會(huì)立刻垮塌，而是緩慢地下垂，同樣會(huì)給人、車(chē)帶來(lái)更多的逃生時(shí) 間，正如緬因州大學(xué)工程師哈比·達(dá)蓋所說(shuō)，這樣等于提前發(fā)出警告！ 123456
在實(shí)際使用中，建橋時(shí)不一定都采用管狀拱梁形式，也可以做成其他形狀，如伊利諾伊州威爾米特的慧聰橋公司總裁約翰·希爾曼，他采用長(zhǎng)方形碳纖維增強(qiáng)塑料管。該橋梁已在科羅拉多州的鐵路橋、伊利諾伊州和新澤西州的一些道路橋梁中進(jìn)行測(cè)試使用。
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綜 上所述，吹氣建橋梁主要可以分為四步：第一步展開(kāi)碳纖維管（它們可以像襪子一樣被卷成一團(tuán)放在包里，極大地節(jié)省占地，使用時(shí)把它們展開(kāi)、抖開(kāi)即可），向管 內(nèi)充氣，然后將充氣后的碳纖維管固定在框架上使其彎曲成形（拱形）或其他形狀。再用塑料樹(shù)脂進(jìn)行處理，形成兩倍于鋼鐵的拱梁。第二步，將碳纖維管安裝到 位，并在其頂端用纖維增強(qiáng)樹(shù)脂板制成的波浪形板固定，起到傳遞重量的目的。第三步，向碳纖維管中澆灌混凝土，起到加固作用。第四步，用瀝青鋪設(shè)路面。經(jīng)過(guò) 這四步，一座橋梁就建造完成了，它的施工周期比傳統(tǒng)施工用期可減少83%。
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根據(jù)報(bào)道，用吹氣法造橋的新方法將用在改建英格蘭地區(qū)的8座跨河橋。先進(jìn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)公司希望今年能將這項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)大到21米公路高架橋上去應(yīng)用。甚至還在研究用這項(xiàng)新技術(shù)來(lái)建造高樓大廈！
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