ทำไมสะพานเหล็กโครงสร้างค้ำยันถึงทำให้สะพาน Magufuli ทำงานได้

1. บทนำ

สะพาน John Pombe Magufuli ของประเทศแทนซาเนีย ซึ่งเป็นสะพานแขวนเคเบิลยาว 1.03 กิโลเมตรที่ทอดข้ามทะเลสาบวิกตอเรีย ถือเป็นจุดสังเกตด้านโครงสร้างพื้นฐานที่เปลี่ยนแปลงใหม่ สร้างเสร็จในปี 2022 โดยเชื่อมต่อศูนย์กลางภูมิภาคของมวันซา (บนชายฝั่งตะวันออกของทะเลสาบ) กับเขตทางตะวันตกอันห่างไกลของเกอิตาและคาเกรา ซึ่งช่วยลดเวลาการเดินทางจาก 3 ชั่วโมง (ผ่านเรือข้ามฟากและถนนคดเคี้ยว) เหลือเพียง 5 นาที การเชื่อมต่อนี้ได้ปลดล็อกโอกาสทางเศรษฐกิจสำหรับผู้คน 1.5 ล้านคน ส่งเสริมการค้าในภาคเกษตรกรรม (กาแฟ ฝ้าย) การประมง (อุตสาหกรรมปลาประจำปีมูลค่า 200 ล้านดอลลาร์ของทะเลสาบวิกตอเรีย) และการท่องเที่ยว ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงการเข้าถึงการดูแลสุขภาพและการศึกษา

อย่างไรก็ตาม การก่อสร้างสะพานกลับเผชิญกับความท้าทายที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน สภาพที่ไม่แน่นอนของทะเลสาบวิกตอเรีย เช่น น้ำท่วมตามฤดูกาล (ระดับน้ำสูงขึ้น 2-3 เมตรต่อปี) ลมแรง (สูงถึง 60 กม./ชม.) และแม่น้ำที่มีดินลุ่มน้ำอ่อนที่ปกคลุมหินแกรนิตแข็ง ทำให้วิธีการเข้าถึงชั่วคราวแบบดั้งเดิม (เช่น สะพานลอยน้ำ ทางลาดดิน) ทำไม่ได้ เพื่อเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้ ทีมงานร่วมทุนของโครงการ (China Civil Engineering Construction Corporation และ China Railway 15th Bureau Group) อาศัยสะพานโครงเหล็ก ซึ่งเป็นโครงสร้างเหล็กชั่วคราวแบบโมดูลาร์ที่มักเรียกกันผิดๆ ว่า "สะพานเหล็กซ้อน" (คำเรียกผิดที่มาจากความคล้ายคลึงกันที่มองเห็นได้กับปล่องไฟอุตสาหกรรม)

เรามาสำรวจว่าทำไมสะพานขาหยั่งเหล็กได้รับเลือกสำหรับโครงการสะพาน Magufuli รวมถึงข้อได้เปรียบหลัก บทบาทที่สำคัญในการก่อสร้าง การบูรณาการกับเทคโนโลยีสมัยใหม่ และโอกาสในอนาคตในการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของแอฟริกาตะวันออก โดยอาศัยข้อมูลโครงการในโลกแห่งความเป็นจริงและบริบทในท้องถิ่น โดยเน้นย้ำว่าโครงสร้าง "ชั่วคราว" นี้กลายเป็นรากฐานสำคัญของการส่งมอบสะพานที่ตรงเวลา ตามงบประมาณ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร

2. เหตุใดจึงเลือกสะพานเหล็ก Trestle สำหรับการก่อสร้างสะพาน Magufuli

การตัดสินใจใช้สะพานโครงเหล็กไม่ได้เป็นไปตามอำเภอใจ แต่เป็นการตอบสนองเชิงกลยุทธ์ต่อข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม ลอจิสติกส์ และทางเทคนิคที่เป็นเอกลักษณ์ของโครงการ ปัจจัยหลักสามประการที่ขับเคลื่อนตัวเลือกนี้ โดยแต่ละปัจจัยจัดการกับปัญหาที่สำคัญในสภาพแวดล้อมการก่อสร้างทะเลสาบวิกตอเรีย

2.1 การปรับตัวให้เข้ากับสภาพอุทกวิทยาและธรณีวิทยาที่รุนแรงของทะเลสาบวิกตอเรีย

สภาพแบบไดนามิกของทะเลสาบวิกตอเรียทำให้เกิดความเสี่ยงสูงสุดในการก่อสร้าง ฝนตามฤดูกาล (มีนาคม–พฤษภาคม และตุลาคม–พฤศจิกายน) ทำให้ระดับน้ำเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ชั้นบนสุดของก้นทะเลสาบ (ตะกอนอ่อนๆ ยาว 3–5 เมตร) ปกคลุมหินแกรนิตแข็ง ซึ่งทำให้รากฐานที่มั่นคงกลายเป็นเรื่องท้าทาย สะพานโครงเหล็กแก้ไขปัญหาเหล่านี้ด้วยวิธีที่ทางเลือกอื่นไม่สามารถทำได้:

ความสามารถในการรับมือน้ำท่วม: ต่างจากสะพานลอยน้ำ (ซึ่งต้องมีการอพยพระหว่างเกิดพายุและเสี่ยงต่อการพลิกคว่ำ) สะพานเหล็กมีฐานที่มั่นคง โครงค้ำยันของโครงการใช้เสาเข็มท่อเหล็กยาว 12-15 เมตร (เส้นผ่านศูนย์กลาง 600 มม.) ตอกเข้าไปในหินแกรนิตลึก 3-4 เมตร เพื่อป้องกันกระแสน้ำท่วม (สูงถึง 2.5 เมตร/วินาที) ในช่วงน้ำท่วมปี 2021 สะพานยังคงเปิดดำเนินการต่อไป เพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้า 6 สัปดาห์ที่อาจเกิดขึ้นกับสะพานลอยน้ำ

ความเข้ากันได้ของดิน: ทางลาดดินซึ่งเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการเข้าถึงชั่วคราว จะต้องขุดดินก้นทะเลสาบขนาด 12,000 ลบ.ม. ซึ่งรบกวนระบบนิเวศทางน้ำและจมลงในดินตะกอนอ่อน ๆ ในทางตรงกันข้าม เสาเข็มเหล็กจะทะลุชั้นตะกอนเพื่อยึดเข้ากับหินแกรนิต ซึ่งให้การรองรับที่มั่นคงสำหรับอุปกรณ์หนักโดยไม่สร้างความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

การวิเคราะห์ต้นทุนและผลประโยชน์โดยทีมงานโครงการพบว่าสะพานโครงเหล็กช่วยลดเวลาการหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องกับน้ำท่วมได้ถึง 70% เมื่อเทียบกับสะพานลอยน้ำ และลดต้นทุนการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมได้ 1.2 ล้านเหรียญสหรัฐ เมื่อเทียบกับทางลาดลงดิน

2.2 ความสามารถในการรองรับอุปกรณ์ก่อสร้างขนาดใหญ่

การออกแบบของสะพาน Magufuli ต้องการเครื่องจักรที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษ ซึ่งรวมถึงเครนตีนตะขาบ 150 ตัน (สำหรับยกกรงเสริมเหล็ก 8 ตัน) รถปั๊มคอนกรีต 200 ตัน (สำหรับการส่งคอนกรีต 500 ลบ.ม. ต่อท่าเรือ) และเครื่องตอกเสาเข็ม 120 ตัน (สำหรับการติดตั้งเสาเข็มฐานราก 30 เมตรของสะพานหลัก) สะพานโครงเหล็กเป็นโครงสร้างชั่วคราวเพียงชนิดเดียวที่สามารถรองรับน้ำหนักเหล่านี้ได้:

ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง: โครงขาได้รับการออกแบบให้รับน้ำหนักการทำงานได้อย่างปลอดภัย 180 ตัน (เกินอุปกรณ์ที่หนักที่สุด 15% เพื่อความปลอดภัย) คานหลักใช้คาน H Q355B ประกบคู่ (ความแข็งแรงของผลผลิต ≥355 MPa) ในขณะที่แผ่นดาดฟ้าเป็นเหล็กลายหมากรุกหนา 16 มม. ช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีการเสียรูปภายใต้ภาระหนัก

การกระจายโหลดสม่ำเสมอ: คานไอตามขวาง (เกรด I25) โดยเว้นระยะห่างกัน 500 มม. กระจายน้ำหนักอุปกรณ์ไปยังเสาเข็มหลายต้น เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แต่ละฐานรับน้ำหนักมากเกินไป สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในชั้นตะกอนที่อ่อนนุ่มของก้นทะเลสาบ ซึ่งการรับน้ำหนักที่เข้มข้นอาจทำให้เสาเข็มจมได้

หากไม่มีสะพานโครงเหล็ก ทีมงานจำเป็นต้องใช้เรือบรรทุกเพื่อขนส่งอุปกรณ์ ซึ่งเป็นทางเลือกที่ช้าและขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ซึ่งจะขยายระยะเวลาของโครงการออกไป 10 เดือน และเพิ่มต้นทุนเชื้อเพลิงได้ 800,000 ดอลลาร์

2.3 ความคุ้มค่าและความสอดคล้องกับทรัพยากรในท้องถิ่น

โครงการโครงสร้างพื้นฐานของแทนซาเนียมักเผชิญกับข้อจำกัดด้านงบประมาณและการเข้าถึงวัสดุนำเข้าอย่างจำกัด สะพานเหล็กขาหยั่งรับมือกับความท้าทายทั้งสอง:

การผลิตในท้องถิ่น: 85% ของส่วนประกอบของโครงขาหยั่ง (เสาเข็ม คาน แผ่นดาดฟ้า) ได้รับการประดิษฐ์ที่ Dar es Salaam Steel Works ซึ่งเป็นโรงงานเหล็กที่ใหญ่ที่สุดในแทนซาเนีย ซึ่งช่วยลดต้นทุนการนำเข้า (ซึ่งเพิ่ม 30% ของค่าใช้จ่ายโครงการสำหรับโครงสร้างที่นำเข้าทั้งหมด) นอกจากนี้ยังสร้างงานในท้องถิ่น 40 ตำแหน่งให้กับช่างเหล็กและช่างเชื่อม

การนำกลับมาใช้ใหม่ได้: หลังจากสะพาน Magufuli สร้างเสร็จ 98% ของส่วนประกอบของโครงขาหยั่งถูกถอดประกอบและนำไปใช้ใหม่สำหรับการอัพเกรดทางหลวง Morogoro–Dodoma ของประเทศแทนซาเนีย (2023) ซึ่งช่วยลดต้นทุนวัสดุสำหรับโครงการนั้นได้ 1.8 ล้านเหรียญสหรัฐ

การบำรุงรักษาต่ำ: การเคลือบป้องกันการกัดกร่อน (เคลือบอีพ็อกซี่สองชั้น + การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน) ลดต้นทุนการบำรุงรักษาเหลือเพียง 20,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ตลอดอายุการใช้งาน 18 เดือนของโครงเสริมนี้ ซึ่งน้อยกว่าค่าบำรุงรักษาสะพานลอยประจำปี 150,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ มาก (ซึ่งต้องมีการซ่อมแซมตัวถังบ่อยครั้ง)

3. ข้อดีหลักของสะพานเหล็ก Trestle สำหรับโครงการสะพาน Magufuli

นอกเหนือจากการจัดการกับข้อจำกัดเฉพาะแล้ว สะพานโครงเหล็กยังมีข้อดีสี่ประการที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการก่อสร้างของสะพาน Magufuli ข้อดีเหล่านี้ได้รับการปรับให้เหมาะกับบริบทในท้องถิ่นของโครงการ ตั้งแต่ระบบนิเวศของทะเลสาบวิกตอเรียไปจนถึงข้อจำกัดด้านลอจิสติกส์ของแทนซาเนีย

3.1 การออกแบบแบบแยกส่วนช่วยให้สามารถประกอบและถอดชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็ว

สะพานโครงเหล็กประกอบด้วยส่วนประกอบสำเร็จรูปที่ได้มาตรฐาน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในกรอบเวลา 24 เดือนที่เข้มงวดของสะพาน Magufuli:

การติดตั้งที่รวดเร็ว: ทีมงาน 12 คน (ผ่านการฝึกอบรมโดยวิศวกรชาวจีน) ประกอบขาตั้ง 50 เมตรต่อสัปดาห์โดยใช้ข้อต่อแบบเกลียว (ไม่มีการเชื่อมในสถานที่) ซึ่งเร็วกว่าโครงสร้างคอนกรีตชั่วคราวแบบหล่อแบบฝังถึง 3 เท่า ซึ่งต้องใช้เวลา 7-10 วันต่อช่วงในการรักษา

การขยายตัวที่ยืดหยุ่น: เมื่อโครงการขยายจากการก่อสร้างท่าเรือไปสู่การประกอบดาดฟ้า โครงขายึดจึงถูกขยายออกไป 300 เมตรในเวลาเพียง 2 สัปดาห์ โดยไม่กระทบต่องานที่กำลังดำเนินอยู่ ความยืดหยุ่นนี้ทำให้ทีมงานสามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงลำดับการก่อสร้างได้

การถอดประกอบที่มีประสิทธิภาพ: หลังเสร็จสิ้น โครงขายึดถูกแยกชิ้นส่วนในลำดับย้อนกลับ (แผ่นดาดฟ้า → คานกระจาย → คานหลัก → เสาเข็ม) ภายใน 4 สัปดาห์ ส่วนประกอบได้รับการตรวจสอบ ทำความสะอาด และจัดเก็บเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ เพื่อลดของเสียและเพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรให้สูงสุด

3.2 ความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับสภาพแวดล้อมทางน้ำของทะเลสาบวิกตอเรีย

น้ำกร่อยของทะเลสาบวิกตอเรีย (ใกล้สามเหลี่ยมปากแม่น้ำ) และความชื้นสูงเร่งการกัดกร่อนของเหล็ก สะพานเหล็กขาหยั่งของโครงการได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมนี้:

ป้องกันการกัดกร่อนแบบคู่: ส่วนประกอบเหล็กทั้งหมดได้รับสีรองพื้นอีพ็อกซี่หนา 120μm (สำหรับการยึดเกาะ) และการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนหนา 85μm (สำหรับการต้านทานสนิมในระยะยาว) ซึ่งเกินมาตรฐานแห่งชาติของแทนซาเนีย (TN BS EN ISO 1461) สำหรับโครงสร้างเหล็กในสภาพแวดล้อมทางทะเล

การป้องกันเสาเข็มจมอยู่ใต้น้ำ: กองใต้แนวน้ำถูกห่อด้วยปลอกโพลีเอทิลีนและติดตั้งด้วยแอโนดแบบบูชายัญ (บล็อกสังกะสี) เพื่อป้องกันการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า การตรวจสอบรายเดือนไม่พบสนิมอย่างมีนัยสำคัญหลังจากผ่านไป 18 เดือน—ตลอดอายุการออกแบบของขาตั้ง

ความต้านทานการกัดกร่อนนี้ทำให้โครงขายึดยังคงปลอดภัยและใช้งานได้ตลอดการก่อสร้าง โดยหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนส่วนประกอบที่มีราคาแพง

3.3 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด

โครงการสะพาน Magufuli จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎหมายการจัดการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติของแทนซาเนีย (NEMA) ซึ่งกำหนดให้มีการคุ้มครองระบบนิเวศที่เปราะบางของทะเลสาบวิกตอเรียอย่างเข้มงวด (เป็นที่อยู่ของปลามากกว่า 500 สายพันธุ์ รวมถึงปลาคอนในแม่น้ำไนล์ที่ใกล้สูญพันธุ์) สะพานโครงเหล็กช่วยลดการหยุดชะงักของระบบนิเวศ:

ไม่มีการขุดดิน: ขาหยั่งต่างจากทางลาดดินตรงที่ไม่จำเป็นต้องขุดก้นทะเลสาบ เพื่อรักษาแหล่งที่อยู่อาศัยทางน้ำและหลีกเลี่ยงการตกตะกอน (ซึ่งอาจทำให้ไข่ปลาหายใจไม่ออก) การทดสอบคุณภาพน้ำที่ดำเนินการทุกเดือนในระหว่างการก่อสร้างไม่พบความขุ่นเพิ่มขึ้น

ช่องว่างทางปลา: เสาเข็มห่างกัน 3 เมตรเพื่อให้เรือเล็กและปลาผ่านไปได้ เพื่อรักษาเส้นทางการประมงแบบดั้งเดิมสำหรับชุมชนท้องถิ่น ทีมงานโครงการยังได้ประสานงานกับชาวประมงในพื้นที่เพื่อกำหนดเวลาการตอกเสาเข็มในช่วงฤดูจับปลาน้อย

การลดของเสีย: การผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปช่วยลดของเสียที่ไซต์งานลง 90% เมื่อเทียบกับโครงสร้างคอนกรีต และส่วนประกอบที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ช่วยลดความจำเป็นในการกำจัดวัสดุชั่วคราว NEMA ยกย่องโครงการนี้ด้วยรางวัล "โครงสร้างพื้นฐานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" ประจำปี 2022

3.4 มาตรฐานความปลอดภัยสูงสำหรับคนงาน

การก่อสร้างเหนือน้ำก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สำคัญ รวมถึงการล้ม การจมน้ำ และอุบัติเหตุของอุปกรณ์ สะพานโครงเหล็กมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่ปกป้องคนงานกว่า 300 คนของโครงการ:

ราวกันตกและแผ่นเตะ: ราวกั้นเหล็กสูง 1.2 เมตร (ท่อ Φ48มม.) และแผ่นเตะสูง 200 มม. เรียงรายอยู่ที่ขอบของขาตั้ง เพื่อป้องกันเครื่องมือหรือบุคลากรตกหล่น

กระดานกันลื่น: แผ่นกระดานเหล็กลายหมากรุกให้การยึดเกาะแม้ในสภาพเปียก ลดอุบัติเหตุการลื่นล้มได้ 100% ในช่วงฤดูฝน

ทางเดินฉุกเฉิน: ทางเดินเฉพาะกว้าง 1 เมตร แยกคนงานออกจากการจราจรของอุปกรณ์ โดยมีปุ่มหยุดฉุกเฉินทุกๆ 50 เมตร เพื่อหยุดเครื่องจักรในกรณีเกิดอันตราย

โครงการบันทึกเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับน้ำเป็นศูนย์ในระหว่างการดำเนินการหนุน ซึ่งเป็นข้อพิสูจน์ถึงคุณสมบัติการออกแบบเหล่านี้

4. บทบาทที่สำคัญของสะพานเหล็ก Trestle ในการก่อสร้างสะพาน Magufuli

สะพานโครงเหล็กไม่ได้เป็นเพียง "โครงสร้างรองรับ" แต่เป็นส่วนสำคัญของทุกขั้นตอนการก่อสร้าง ตั้งแต่การเตรียมสถานที่ไปจนถึงการประกอบดาดฟ้าขั้นสุดท้าย บทบาทสำคัญสี่ประการของพวกเขามีส่วนโดยตรงต่อความสำเร็จของโครงการ

4.1 ทางเดินหลักสำหรับอุปกรณ์และวัสดุ

สถานที่ก่อสร้างสะพาน Magufuli ตั้งอยู่ห่างจากถนนลาดยางที่ใกล้ที่สุดของ Mwanza 15 กิโลเมตร โดยไม่มีทางเข้าถึงกลางทะเลสาบได้โดยตรง (ซึ่งเป็นที่ที่มีการสร้างท่าเรือหลัก) สะพานโครงเหล็กแก้ไขปัญหานี้โดยทำหน้าที่เป็นเส้นทางการเข้าถึงแบบถาวรและทุกสภาพอากาศ:

การขนส่งอุปกรณ์: มีการสร้างโครงค้ำยันขนานกัน 2 อัน (ยาว 800 เมตร กว้าง 6 เมตร) อันหนึ่งสำหรับเครื่องจักรกลหนัก (เครน รถปั๊ม) และอีกอันสำหรับยานพาหนะขนาดเล็ก (รถปิคอัพ การขนส่งคนงาน) ซึ่งช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายเครื่องจักรหนักกว่า 15 เครื่องไปยังบริเวณท่าเรือได้ทุกวัน ซึ่งงานดังกล่าวอาจใช้เวลานานกว่าปกติถึง 3 เท่าเมื่อใช้เรือบรรทุก

จัดส่งวัสดุ: คอนกรีต เหล็กเสริมแรง และเชื้อเพลิงถูกขนส่งโดยตรงไปยังตำแหน่งท่าเรือผ่านโครงค้ำ ช่วยลดความต้องการในการจัดเก็บในสถานที่ (สำคัญมากในพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วม ซึ่งวัสดุที่เก็บไว้เสี่ยงต่อความเสียหายจากน้ำ) ตลอดระยะเวลาของโครงการ โครงสร้างช่วยอำนวยความสะดวกในการขนย้ายเหล็ก 12,000 ตันและคอนกรีต 35,000 ลบ.ม. ซึ่งเพียงพอที่จะสร้างบ้านของชาวแทนซาเนียโดยเฉลี่ย 15,000 หลัง

หากไม่มีการเข้าถึงนี้ ทีมงานจะไม่สามารถรักษาระดับการก่อสร้างของโครงการได้ ส่งผลให้พลาดกำหนดเวลาและบทลงโทษ

4.2 แพลตฟอร์มที่มั่นคงสำหรับการก่อสร้างฐานรากท่าเรือ

ท่าเรือหลัก 12 ท่าของสะพาน Magufuli สร้างขึ้นในน้ำสูง 8-10 เมตร ซึ่งต้องการฐานที่มั่นคงสำหรับงานฐานราก สะพานโครงเหล็กทำหน้าที่เป็นแท่นนี้ ช่วยให้สามารถก่อสร้างได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ:

การสนับสนุนการตอกเสาเข็ม: ดาดฟ้าของขาหยั่งได้รับการเสริมด้วยแผ่นเหล็กหนา 20 มม. ที่บริเวณท่าเรือ ช่วยให้เครื่องตอกเสาเข็มขนาด 120 ตันสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องจมหรือขยับ ท่าเรือแต่ละแห่งต้องใช้เสาเข็มฐาน 8 เสา (ยาว 30 เมตร) และความมั่นคงของเสาเข็มทำให้มั่นใจได้ว่าเสาเข็มมีข้อผิดพลาดในการวางแนวอยู่ที่ ≤5 ซม. ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความแข็งแกร่งของเสาเข็ม

การประกอบแบบหล่อ: มีการประกอบแบบหล่อเหล็ก (สูง 10 เมตร) สำหรับเสาตอม่อบนโครงขาหยั่ง โดยคนงานจะเข้าถึงโครงสร้างได้โดยใช้บันไดและทางเดินนิรภัย ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้นั่งร้านที่มีราคาแพง และลดเวลาในการติดตั้งแบบหล่อลงถึง 50%

การเทคอนกรีต: รถปั๊มคอนกรีตที่จอดอยู่บนโครงขาหยั่งส่งคอนกรีตโดยตรงไปยังแบบหล่อของท่าเรือ เพื่อให้มั่นใจในการเทอย่างต่อเนื่อง (สำคัญอย่างยิ่งต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง) การกระจายน้ำหนักที่สม่ำเสมอของโครงรองรับช่วยป้องกันไม่ให้รถปั๊มพลิกคว่ำ ซึ่งเป็นความเสี่ยงทั่วไปสำหรับแท่นลอยน้ำ

บทบาทนี้มีความสำคัญมากจนหัวหน้าวิศวกรของโครงการ Li Wei ตั้งข้อสังเกตว่า "สะพานขาหยั่งได้เปลี่ยนงานก่อสร้างใต้น้ำที่เป็นไปไม่ได้ให้กลายเป็นกระบวนการบนบกที่สามารถจัดการได้"

4.3 การสนับสนุนการประกอบดาดฟ้าสะพาน

ดาดฟ้าของสะพาน Magufuli ประกอบด้วยส่วนคอนกรีตสำเร็จรูปยาว 15 เมตร (ส่วนละ 30 ตัน) และถูกยกเข้าที่ด้วยเครนเคลื่อนที่ขนาด 300 ตัน สะพานขาหยั่งเหล็กรองรับระยะนี้โดย:

การวางตำแหน่งเครน: เครนเคลื่อนที่ประจำการอยู่บนโครงขาหยั่งในระหว่างการยกส่วน โดยมีคานหลักเสริมความแข็งแรงของโครงขาหยั่งซึ่งกระจายน้ำหนักของเครนไปทั่ว 8 เสา วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงการบรรทุกฐานรากแต่ละส่วนมากเกินไป และช่วยให้สามารถจัดวางส่วนดาดฟ้าแต่ละส่วนได้อย่างแม่นยำ (ข้อผิดพลาดในการจัดตำแหน่ง ≤2 ซม.)

การเข้าถึงการตกแต่งดาดฟ้า: หลังจากติดตั้งส่วนต่างๆ แล้ว พนักงานใช้โครงขายึดเพื่อเข้าถึงด้านล่างของดาดฟ้าเพื่อกันซึมและปิดผนึกรอยต่อ โครงขาตั้งอยู่ใกล้กับดาดฟ้า (ด้านล่าง 1.5 เมตร) ทำให้ไม่ต้องใช้นั่งร้านแบบแขวน ช่วยลดเวลาในการตกแต่งลง 40%

การสนับสนุนชั่วคราวสำหรับเด็คที่ยังสร้างไม่เสร็จ: โครงรองรับส่วนดาดฟ้าไว้ชั่วคราวจนกระทั่งมีการติดตั้งระบบขึงเคเบิลของสะพาน ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ดาดฟ้าหย่อนคล้อยระหว่างการก่อสร้าง ทำให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างสุดท้ายจะตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ

ด้วยการสนับสนุนของโครงค้ำยัน การประกอบดาดฟ้าจึงแล้วเสร็จก่อนกำหนด 2 เดือน ซึ่งช่วยประหยัดค่าแรงของโครงการได้ 500,000 ดอลลาร์

4.4 การตอบสนองเหตุฉุกเฉินและการบำรุงรักษา Lifeline

สภาพอากาศที่คาดเดาไม่ได้ของทะเลสาบวิกตอเรีย (พายุกะทันหัน หมอก) และอุปกรณ์ขัดข้อง จำเป็นต้องเข้าถึงเหตุฉุกเฉินอย่างรวดเร็ว สะพานโครงเหล็กทำหน้าที่เป็นเส้นชีวิตที่สำคัญ:

การตอบสนองน้ำท่วม: ในเดือนเมษายน 2564 น้ำท่วมฉับพลันทำให้แบบหล่อของท่าเรือเสียหาย 1 แห่ง สะพานช่วยให้ทีมฉุกเฉินไปถึงที่เกิดเหตุได้ภายใน 30 นาที (เทียบกับ 2 ชั่วโมงทางเรือ) และซ่อมแซมความเสียหายได้ภายใน 2 วัน โดยหลีกเลี่ยงความล่าช้า 2 สัปดาห์

อุปกรณ์กู้ภัย: เมื่อรถขุดขนาด 10 ตันลื่นไถลจากเรือบรรทุกใกล้กับโครงค้ำ โครงสร้างดังกล่าวเป็นฐานที่มั่นคงสำหรับเครนในการยกเครื่องจักรขึ้นจากน้ำ ซึ่งช่วยประหยัดค่าทดแทนได้ 200,000 ดอลลาร์

การบำรุงรักษาตามปกติ: มีการตรวจสอบท่าเรือและสายเคเบิลของสะพานหลักทุกสัปดาห์จากฐานรอง โดยพนักงานสามารถตรวจสอบการกัดกร่อนหรือรอยแตกร้าวได้โดยไม่กระทบต่อการก่อสร้าง การบำรุงรักษาเชิงรุกนี้ช่วยป้องกันปัญหาการยึดสายเคเบิลที่อาจเกิดขึ้นได้ 2 ประการ จึงมั่นใจในความปลอดภัยในระยะยาวของสะพาน

5. การบูรณาการสะพานเหล็ก Trestle เข้ากับเทคโนโลยีสมัยใหม่

โครงการสะพาน Magufuli ไม่ได้ถือว่าสะพานโครงเหล็กเป็นโครงสร้างชั่วคราว "เทคโนโลยีต่ำ" แต่กลับผสานรวมเทคโนโลยีล้ำสมัยเพื่อเพิ่มความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความแม่นยำ ซึ่งเป็นการสร้างมาตรฐานใหม่สำหรับการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานในแอฟริกาตะวันออก

5.1 BIM (การสร้างแบบจำลองข้อมูลอาคาร) สำหรับการออกแบบและการวางแผน

ก่อนการก่อสร้างจะเริ่มขึ้น ทีมงานใช้ Autodesk Revit (ซอฟต์แวร์ BIM) เพื่อสร้างโมเดลดิจิทัล 3 มิติของสะพานโครงเหล็ก โมเดลนี้ให้ประโยชน์หลักสามประการ:

การจำลองสถานการณ์น้ำท่วม: แบบจำลอง BIM ซ้อนทับข้อมูลน้ำท่วมในทะเลสาบวิกตอเรียเป็นเวลา 10 ปี เพื่อทดสอบเสถียรภาพของโครงขาหยั่ง สิ่งนี้นำไปสู่การปรับเปลี่ยนการออกแบบที่สำคัญ โดยเพิ่มความลึกของเสาเข็ม 2 เมตร เพื่อให้สามารถทนต่อน้ำท่วมในปี 2564 (ซึ่งเกินระดับในอดีต 0.5 เมตร)

การตรวจจับความขัดแย้ง: แบบจำลองระบุการปะทะกันที่อาจเกิดขึ้นระหว่างเสาเข็มของโครงขาหยั่งกับเสาเข็มฐานรากของสะพานหลัก ทำให้สามารถปรับแนวของโครงขายึดได้ก่อนเริ่มงานในสถานที่ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการทำงานซ้ำลงได้ 300,000 ดอลลาร์

การทำงานร่วมกัน: วิศวกร ผู้รับเหมา และเจ้าหน้าที่ NEMA เข้าถึงโมเดล BIM จากระยะไกล (ผ่านซอฟต์แวร์บนคลาวด์) ทำให้มั่นใจได้ว่าทุกคนจะปฏิบัติตามมาตรฐานการออกแบบและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในช่วงข้อจำกัดการเดินทางเนื่องจากสถานการณ์โควิด-19 ในปี 2020

5.2 เซ็นเซอร์ตรวจติดตามสุขภาพเชิงโครงสร้าง (SHM) เพื่อความปลอดภัยแบบเรียลไทม์

เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของขาตั้งระหว่างการใช้อุปกรณ์หนักและพายุ ทีมงานได้ติดตั้งเซ็นเซอร์ SHM ไร้สายมากกว่า 50 ตัวบนส่วนประกอบหลัก:

สเตรนเกจ: เซ็นเซอร์เหล่านี้ติดอยู่กับคานหลักเพื่อวัดระดับความเครียดแบบเรียลไทม์ เมื่อเครนขนาด 220 ตัน (เกินน้ำหนักที่ออกแบบไว้ของโครงขาหยั่ง) ถูกขับไปบนโครงสร้างโดยไม่ได้ตั้งใจ เซ็นเซอร์จะกระตุ้นให้เกิดการแจ้งเตือน ช่วยให้ทีมงานเปลี่ยนเส้นทางเครื่องจักรได้ก่อนที่ความเสียหายจะเกิดขึ้น

เซ็นเซอร์เอียง: ติดตั้งบนเสาเข็ม เซ็นเ