Строительство Московского моста в Киеве

Московский мост общий вид - stroyone.com

Эстакадная часть Московского моста

Примером современной конструкциии технологии монтажа сталежелезобетонного неразрезного пролетного строения может служить опыт сооружения эстакадной части Московского вантового моста через р. Днепр в Киеве.

Конструкция эстакадной части Московского моста

Эстакадная часть моста длиной 294 м перекрыта пятипролетным сталежелезобетонным пролетным строением по схеме 42 + 4 х 63 м. Ширина моста между перилами 31,4 м, в том числе проезжая часть —  25,7 м.

В поперечном сечении пролетное строение эстакады состоит из шести балок и железобетонной плиты проезжей части. Высота стенок балок — 3,1 м. Балки стальные сварные со сварными монтажными соединениями.

поперечное сечение эстакадной части московского моста - stroyone.com

Для балок впервые в практике мостостроения применена полуспокойная азотно-ванадиевая сталь повышенной прочности марки 15Г2АФДсп. Сталь поставляется в нормализованном состоянии и имеет минимальный предел текучести 40 кгс /мм2. Сталь эта при более низкой стоимости не уступает, а в некоторых показателях и превосходит аналогичные хромоникелевые стали.

Пятипролетная система эстакадной части моста имеет одну неподвижную опорную часть, остальные опорные части —  подвижные. Резинофторопластовые опорные части допускают возникающие угловые и линейные деформации.

Балки пролетного строения эстакадной части моста попарно объединены между собой в плеть продольными и поперечными связями. Средняя пара балок приподнята на 23 см для создания поперечного уклона плиты проезжей части. Расстояние между осями балок, объединенных в плеть, 7,4 м, между балками соседних плетей — 4 м.

Железобетонная плита включается в работу конструкции с помощью упоров, расположенных на верхних поясах балок и прогонов. Железобетонная плита сборная, по ширине состоит из четырех блоков размером (7,5 ÷ 7,9) x 2,4 м. Толщина плиты 16 см. В местах опирания на верхние пояса главных балок и прогонов плита имеет вуты. Масса сборных плит до 8,5 т. По длине неразрезное пролетное строение эстакадной части собрано из 24 блоков длиной 7,5 — 14,2 м, массой 5,4 — 19,8 т.

Неразрезное 294-метровое стальное пролетное строение эстакадной части моста собирали конвейерно-тыловым методом на насыпи правобережного подхода к мосту и по мере готовности надвигали в пролет по капитальным опорам без аванбека и промежуточных опор. На насыпи был построен сборочный стапель длиной 98 м, сборно-разборной конструкции, что обеспечивало его многократное использование. Собирали и надвигали каждую плеть, состоящую  из двух двутавровых балок и связей, отдельно.

Сборка и надвижка каждой плети пролетного строения технологически состояла из пяти этапов, соответствовавших пяти пролетам эстакадной части моста. На первом этапе на стапеле собирали головной участок плети, состоящей по длине из 8 блоков балок (94 м), и надвигали в первый от берега пролет.

На втором и последующих этапах собирали и сваривали секции плети, состоящие по длине из четырех блоков балок, стыковали их с ранее смонтированным участком плети и возобновляли надвижку. После каждого этапа плеть оказывалась надвинутой в очередной пролет.

Стыки балок неразрезного пролетного строения сварные. Технология сварки горизонтальных и вертикальных стыков разработана и внедрена Институтом электросварки им. Е. О. Патона. Для сварки вертикальных стыков впервые в практике мостостроения была применена автоматическая сварка самозащитной порошковой проволокой с принудительным формированием металла шва.

Применение этой новой высокопроизводительной технологии автоматической сварки позволило получить сварные соединения с высокими физико-механическими свойствами металла шва и околошовной зоны.

Качество сварных соединений контролировали ультразвуковой дефектоскопией и выборочным гаммаграфированием отдельных участков. При строгом соблюдении технологии практически не обнаружены дефекты в швах, выполненных автоматической сваркой.

При продольной надвижке отдельных плетей пролетного строения усилие надвижки создавали специальным толкающим устройством, закрепленным к стапелю и состоящим из двух горизонтально установленных гидравлических телескопических домкратов с ходом поршней 300 и 600 мм, грузоподъемностью 200/500 т.

На опорах надвижку вели по перекаточным столикам с использованием антифрикционных прокладок из фторопласта.

При продольной надвижке длина выдвигаемой консоли пролетного строения достигла 63 м. Прогиб конца пролетного строения составлял при подходе к опоре 1,3— 1,5 м. Для устранения прогиба конец пролетного строения был оборудован специальным устройством, состоящим из двух вертикальных перфорированных штанг и горизонтальной балки длиной 1,5 м.

Чтобы уменьшить изгибающий момент в наиболее нагруженном опорном сечении, усилия регулировали опусканием опорного узла. Балка была изготовлена с учетом этого опускания на монтаже.

По окончании надвижки всех трех плетей и объединении их между собой плоскими диафрагмами выполнен монтаж сборной железобетонной проезжей части краном типа К-162. Промежуточные опоры выполнены сборно-монолитными в виде стенок толщиной 1,7 м, шириной 25 м и высотой 17 — 22 м.

В середине высоты опор устроены декоративные круглые отверстия диаметром 9 м. Опоры завершены уширяющимся к верху трапецеидальным ригелем высотой 3 м. Стыки сборных железобетонных опалубочных элементов архитектурно подчеркнуты углублениями на 2 см.

Вантовая часть Московского моста

Примером удачного применения вантовой системы служит уникальный Московский мост через реку Днепр в Киеве, главный пролет которого длиной 300. Московский мост через р. Днепр в Киеве является основным сооружением Северного мостового перехода, в состав которого входит большой железобетонный мост через р. Десенку с неразрезным пролетным строением длиной 732 м.

В условиях интенсивного судоходства по Днепру и близкого расположения других мостов оказалось необходимым перекрыть всю судоходную ширину реки одним пролетом без устройства промежуточных опор.

Мостовой переход рассчитан на пропуск шести полос автомобильного движения (по три в каждом направлении), прокладку пяти трубопроводов большого диаметра для холодного и горячего водоснабжения и кабельных линий.

Для пролетных строений нагрузка от инженерных коммуникаций весьма существенна и по интенсивности превосходит нагрузку от шести колонн автомобилей. Ось мостового перехода продиктована сооруженным и ранее примыкающими участками кольцевой дороги и застройкой в районе перехода.

Варианты Московского моста

Выбору основного решения моста предшествовало рассмотрение 22 возможных вариантов.

Варианты Московского моста - stroyone.com

  • Варианты д-з. Двухпилонные решения были отвергнуты по архитектурным соображениям
  • Варианты и,к. Балочные пролеты по 210 м по расходу материалов почти не отличались от вантовых пролетов длиной 300 м.
  • Варианта а, в котором усилие от вантов уравновешивается запрокинутым пилоном, оказался наименее рациональным по расходу материалов и поэтому был отвергнут.
  • Варианты в — б примерно равноценны.

По рисунку вантов предпочтение было отдано вариантам в, г. В варианте г со сталежелезобетонной эстакадной частью оказалось возможным внешне пролетные строения по всей длине моста сделать едиными. Этот вариант и был принят для строительства. Уточнение схемы моста выполнено с учетом местоположения перехода, его обозреваемости, с соблюдением высоких архитектурных требований, предъявляемых к такому монументальному сооружению.

Схема Московского моста

Мост длиной 816 м построен по асимметричной схеме, при которой судоходный пролет, перекрытый однопилонной вантовой системой, расположен у левого берега, а правобережная часть моста представляет собой эстакаду с пролетами по 63 м.

Принятая схема моста (включая сопрягающие пролеты, используемые для разводки коммуникаций) 6 + 15 + 84 + 300 + 5 х 63 + 42 + 16+6 м. Отверстие моста перекрыто двумя пролетными строениями:

  • вантовым неразрезным 84 + 300 + 63 м
  • балочным неразрезным 4 х 63 +42 м.
  • Ширина моста между перилами 31,4 м
  • расстояние между колесоотбойным и полужесткими стальными ограждениям и 25,7 м (два трехполосных проезда по 11,25 м, разделительная полоса шириной 2,2 м и две защитные полосы по 0,5 м).
  • Тротуары шириной по 2,6 м расположены в уровне проезжей части.
  • Перила на мосту стальные бесстоечные со стальным пустотелым поручнем и заполнением в виде стальных полос. Прямой в плане мост расположен на вертикальной кривой радиус 15000 м. В пределах 300-метрового пролета обеспечена высота судоходного габарита 16 м.

Правобережная несудоходная часть моста перекрыта пятипролетным неразрезным сталежелезобетонным пролетным строением 42 + 4 х 63 м. В поперечном сечении моста пролетное строение эстакады состоит из шести балок и железобетонной плиты проезжей части.

Крайние балки пролетного строения соосны с наружными балками коробок вантовой части моста и имеют одинаковый с ними рисунок ребер жесткости.

Строительная высота пролетного строения принята по вантовой балке жесткости. Такой архитектурно-конструктивны й прием позволил ком позиционно объединить русловую и эстакадную части моста. Высота стенок стальных балок пролетного строения 3,1 м обеспечила достаточно рациональные по расходу материалов конструкции.

Для проектирования необычной по конструкции и пролету вантовой системы были составлены специальные технические условия в дополнение к действующим, основанные на разработанных ЦНИИСом нормах временных вертикальных нагрузок для расчета вантового пролетного строения.

Действующие нормы нагрузок для больших пролетов не отражаю т перспектив развития подвижного состава.

При разработке норм с помощью методов математической статистики и теории вероятностей были исследованы эксплуатационные нагрузки с учетом отдаленной перспективы и выбрана оптимальная нормативная нагрузка и соответствующие коэффициенты к ней.

Расчетная схема автомобильной нагрузки принята в виде двухосной тележки массой 2 х 12 т и равномерно распределенной нагрузки, интенсивность которой зависит от длины загружения. Схема неразрезного вантового пролетного строения 63+300+84 м. Между пролетами 300 и 84 м расположен пилон (рис. 84).

Схема Московского моста - stroyone.com

Конструкция вантовой части Московского моста

Ванты, расчленяющие средний пролет на участки (от пилона) 75 + 65 + 65 + 95 м, поярусно опираются на пилон на высоте 60, 70 и 80 м от проезжей части. Отвечающие русловым береговые ванты пучком сходятся и анкерятся в устое противовесе. Трехпролетная балка жесткости имеет три продольно подвижных шарнирных опирания и неподвижно защемленное на устое.

Стальная балка жесткости шириной 31,4 м в поперечном сечении состоит из двух расположенных по периферии коробок, между которыми размещена стальная ортотропная плита проезжей части.

Железобетонный монолитный А -образный пилон охватывает балку жесткости, которая на него продольно-подвижно опирается, и служит опорой для вантов. Балка жесткости в большом пролете поддерживается двумя плоскостями вантов, заделанных в коробки.

Ванты сформированы из канатов, состоящих из параллельных проволок. В связи с трудностями перегиба таких канатов каждая ветвь вантов обрывается на пилоне. Устой-противовес представляет собой железобетонный массив, в который упирается балка жесткости и анкерятся береговые ветви вантов.

Стальная балка жесткости запроектирована на основе сварных элементов заводского изготовления. Коробки и плита между ними компонуются из ортотропных плитных элементов с плоскими продольным и ребрами и тавровыми — поперечными.

При проектировании приняты следующие основные исходные положения:

  • конструкции компонуются из сварных транспортабельных элементов заводского изготовления;
  • конструкции членятся на продольные элементы, вытянутые в длину вдоль оси моста;
  • элементы наибольших по условиям изготовления и транспортировки размеров создаются максимальной заводской готовности (изготовленных «в размер» с подготовленными под сварку кромками и просверленными отверстиями);
  • поперечники создаются из «плоских» заводских элементов;
  • монтажные соединения большой протяженности (горизонтальные листы верхних и нижних ортотропных плит, и стенки коробок) выполняются на сварке, преимущественно автоматической, мелкие соединения в труднодоступных условиях — болтофрикционные;
  • поперечные решетчатые диафрагмы, являющиеся опорами для коммуникаций, поставляются спаренными полной длины.

В поперечном сечении пролетное строение состоит из 20 монтажных элементов (рис. 86). Шаг спаренных диафрагм 12,5 м. Поперечный уклон проезжей части осуществляется за счет уклона верхних ортотропных плит. Размеры коробок (3,5÷3,6) х 5 м.

Поперечное сечение вантовой части Московского моста - stroyone.com

Коробки двустенчатые на всем протяжении пролетного строения кроме мест анкерения вантов, где добавляется третья стенка. Высота стенки коробки 1/85 пролета. Расстояние между продольным и ребрами верхней ортотропной плиты 35 см, минимальная толщина покровного листа 12 мм. Шаг поперечных балок высотой 90 см равен 250 см.

Минимальная толщина стенок коробок 14 мм. Стенки укреплены двухсторонними вертикальными ребрами жесткости и односторонними (изнутри коробки) горизонтальными. Шаг горизонтальных ребер 60 — 90 см, вертикальных – 125 — 250 см в зависимости от условий работы на устойчивость.

Пролетное строение изготовлено из термически обработанной листовой стали толщиной 10 — 36 мм марки 10ХСНД с пределом текучести 40 кгс/мм2. Принятое примыкание ортотропных плит к стенкам коробок внахлест позволяет компенсировать возможные невязки и сварочные деформации в поперечном направлении.

В продольном направлении балка жесткости собрана по кривой со стрелой выгиба около 4 м на базе 450 м. С ложность контроля правильности строительного подъема усугублялась тем, что пролетное строение монтировали конвейерно-тыловым способом и каждый собранный участок сразу подвергали силовому деформированию.

Для возможности исправления дефектов продольного профиля в процессе сборки балка жесткости каждые 25 м имела компенсационные стыки со вставками, прирезаемыми по месту. В пределах 25-метровых участков стыки элементов полностью были подготовлены на заводе. Строительный подъем создан устройством трапецеидальных вставок вертикальных стенок коробок в местах устройства компенсационных стыков.

Листы ортотропных плит верхнего и нижнего поясов соединяли в нижнем положении стыковыми швами. Стенки коробок объединены ступенчатым стыком на автоматической сварке.

Соединения продольных и поперечных элементов верхних ортотропных плит, диафрагм и узлов анкерения вантов выполнены болто — фрикционным и на высокопрочных болтах диаметрами 22, 24 и 27 мм по технологии ЦНИИСа.

В местах анкерения вантов внутри коробок установлены третьи стенки. Между наружной и средней стенкой веерообразно расположены траверсы — упоры для канатов вантов. Конструкция узла примыкания балки жесткости к устою должна обеспечить восприятие горизонтального распора и изгибающего момента, возникающего в заделке. Наличие постоянного распора почти во всех схемах загружения обеспечивает сжатие всего сечения. Лишь при одном из загружений может возникнуть момент, вызывающий незначительное растяжение в уровне верхнего пояса.

Железобетонный устой в месте примыкания балки жесткости заармирован на восприятие больших местных напряжений. В уровне верхнего пояса в теле устоя надежно заделаны подреберные листы, воспринимающие знакопеременную нагрузку от балки.

Торец пролетного строения развит наваркой толстых стальных листов, распределяющих давление на бетон устоя. Верхний пояс балки жесткости сварным швом объединен с листовым вы пуском устоя. Проектирование балки жесткости выполнено с учетом ее монтажа. При этом выполнено некоторое регулирование (перераспределение) усилий.

Постоянные и временные нагрузки вызывают над промежуточной опорой отрицательный изгибающий момент, превышающий более чем в 2 раза моменты в остальных сечениях балки. «Срезка» этого момента заключалась в том, что балка, изготовленная с несколько большей кривизной, установлена в районе промежуточной опоры на 2 м выше проектной отметки, а затем, после включения в работу вантов, опущена в проектное положение. Такое регулирование привело к уменьшению момента от нормативных постоянных нагрузок с 25 900 до 5100 тсм.

Большое внимание на заводе и на монтажной площадке уделено качеству сварки и соблюдению ее технологии. Ортотропные конструкции испытывают большие сварочные напряжения, а близкое расположение швов и их взаимное пересечение создают неблагоприятные условия для работы конструкций на выносливость.

В этих условиях особенно важно не создавать концентраторы напряжений за счет дефектов сварки. Все швы подвергались освидетельствованию, а большая их часть — ультразвуковой дефектоскопии. Особое внимание уделено обработке начала и конца шва, недопущению подрезов и непроваров, плавному выведению усилий и др.

Ванты скомпонованы из пучков канатов. Число канатов в вантах 20 — 40. Каждый канат заанкерен самостоятельно. В местах выхода из балки жесткости и из устоя-противовеса канаты в вантах собраны вместе, а затем пучком расходятся к месту анкерения на пилоне. Всего в 12 вантах 352 каната общей длиной 52 600 м.

Схема вантов Московского моста

Схема вантов Московского моста - stroyone.com

  1. береговой пролет
  2. русловой пролет

Канат состоит из 91 параллельно уложенной оцинкованной проволоки диаметром 5 мм. Такое количество проволок обеспечивает их формирование в правильный шестиугольник размером 50 х 55 мм. Для канатов использована проволока, оцинкованная по классу ЖС с разрывной прочностью не менее 150 кгс /мм2 и модулем деформации 2∙106 кгс/см2.

В связи с тем, что проволоки в канате уложены параллельно без изгиба, агрегатная прочность каната равна суммарной прочности проволок, а модуль деформации каната равен модулю деформации проволок. Такие свойства каната из параллельных проволок выгодно отличают его от витого каната. Даже лучшие образцы витых канатов имеют модуль деформации около 1,6∙106 кгс/см2, а агрегатная прочность каната составляет 85 — 95% суммарной прочности проволок.

Большое внимание уделено конструкции анкеров канатов. Эксперименты показали, что широко применяемая горячая заливка анкеров сплавами легкоплавких металлов сопряжена с нагревом проволок на 430 — 460° С и снижением их усталостной прочности. Примененные анкеры ЦНИИСа пред­ставляют собой стальной цилиндр с конической полостью внутри.

Концы проволок, образующих канат, пропущены через стальное дырчатое кольцо (сепаратор) и затем сплющены. Коническая полость заполнена стальной дробью и залита холодным составом на основе эпоксидных смол. Образуется двойное защемление проволок — упругое в среде дробь — эпоксидный компаунд и жесткое за счет упора сплющенных концов проволок. Такое закрепление проволок создает благоприятные условия для работы анкера на выносливость.

При расчетном разрывном усилии каната 268 тс фактическое усилие составляет 295 — 300 тс. Канаты успешно выдержали испытания на усталость с моделированием действительных условий их работы (небольшие перегибы) при характеристике цикла переменных напряжений равном 0,7. Расчетное усилие в одном канате 120 тс соответствует примерно тройному запасу в канатах для нормативных усилий.

Впервые в мировой практике применены канаты полной заводской готовности (на стадии изготовления канаты покрыты изоляцией и полностью защищены от агрессивных воздействий). Зазоры между плотно уложенными круглыми проволокам и заполнены долговечным синтетическим каучуком.

Канат снаружи изолирован двумя слоями пропитанной стеклоленты, а затем — стальной оцинкованной лентой и окрашен. Создана технология, позволившая транспортировать габаритные мотки канатов из параллельно уложенных проволок.

В пределах вантового пролетного строения, перекрывающего судоходную часть реки, вода с проезжей части сбрасывается только возле опор моста. Проезжая часть имеет поперечный уклон 2%.

Проезд отделен от тротуаров полужестким стальным ограждением высотой 60 см. Отсутствие бордюров обеспечивает стекание воды в поперечном направлении к перилам. Вдоль перил устроен прямоугольный водосборный стальной лоток, перекрытый в уровне тротуара решетками из просечно -вытяжного листа.

У опор моста вода из лотков сбрасывается через воронки в вертикальные трубы. Приняты меры для удаления воды, которая может попасть внутрь коробок через узлы анкерения вантов и в виде конденсата (в нижней плите в необходимы х местах проделаны отверстия). Надежность конструкции проезжей части при стальной ортотропной плите имеет особое значение.

Большая деформативность несущей конструкции и трудность обеспечения надежной связи со стальной плитой требует специального подхода к решению задачи. От устройства специальных упоров на поверхности стальной плиты для увеличения сцепления отказались сразу, так как приварка упоров создает большое количество концентраторов напряжений, а очертания упоров, как показал опыт, очень скоро проступают на поверхности проезда.

Конструкция проезжей части моста (предложение СоюздорНИИ) приведена на рисунке

Конструкция проезжей части Московского моста - stroyone.com

  1. верхний слой полимерасфальтобетона;
  2. нижний слой полимерасфальтобетона;
  3. эпо­ксидно-битумный слой;
  4. слой антикоррози­онной защиты;
  5. стальной лист.

Пескоструйно — очищенная и обезжиренная поверхность стальной плиты защищена от коррозии слоем эпоксидно-битумной грунтовки типа ЭП-057 толщиной 100 — 120 мкм. Следующий эпоксидно-битумный слой толщ иной 4,5 мм является одновременно слоем защиты антикоррозионного покрытия и сцепления нижележащих конструкций с асфальтобетоном.

Для увеличения сцепления с асфальтобетоном по поверхности несхватившегося эпоксидно-битумного слоя разбросан гранитный щебень размером 5 — 15 мм. Двухслойное покрытие выполнено из полимерасфальтобетона суммарной толщиной 75 мм.

В качестве полимерной добавки применен дивинилстирольный термоэластопласт, существенно повышающий растяжимость асфальтобетона, особенно при низких температурах. Асфальтобетонное покрытие принято двухслойным для возможности ремонта поверхностного слоя с сохранением нижнего.

Важными сложным в инженерном отношении конструктивным элементом является деформационный шов. Для улучшения эксплуатационных качеств сооружения на мосту длиной свыше 800 м устроено всего два деформационных шва:

  • один — в месте сопряжения эстакадного пролетного строения с правым берегом
  • другой — на стыке вантового и эстакадного пролетных строений.

Шов допускает суммарные деформации сближения — расхождения торцов пролетных строений до 760 мм. Примененный шов откатного типа состоит из стальных плит, перекрывающих разрыв в проезжей части.

Конструкция пилона Московского моста

Пилон представляет собой железобе­тонную монолитную рамную опору высотой 119 м над обрезом фундамента.

Статически пилон представляет в своей плоскости А — образную раму с двумя ригелями (затяжка ниже горизонта воды и распорка для опирания балки жесткости и упруго защемленными в опускные колодцы ногами.

Из плоскости» пилон представляет собой балку переменной жесткости с одним упругозащемленным концом (опускные колодцы) и тремя упруго деформируемыми опорами (в уровне каждого яруса анкерения вантов.

Фундаментам и под каждую ногу пилона служат гравитационные опускные колодцы размером 18 х 13 м, площадью 225 м2. Ножевая секция колодца из монолитного железобетона, тело колодца — из сборного монолитного железобетона.

В плане колодец разбит на 8 отсеков, что обеспечило равномерное, без перекосов его опускание. Колодцы опираются на пески бучакского яруса, имеющие очень высокую прочность в ненарушенном состоянии.

Поэтому при опускании колодцев не допускалось применение подмывов и гидромеханизированного извлечения грунта. Для уменьшения местных размывов у пилона форма колодца выше линии общ его размыва принимается овальная.

Для восприятия распора, возникающего в месте перехода наклонных ног пилона в вертикальные колодцы, устроена сборная железобетонная предварительно напряженная затяжка сечением 2х2,4 м. Члененная по длине на двухметровые блоки, затяжка армирована 48 пучками высокопрочной проволоки.

Каждый пучок, состоящий из 12 семипроволочных прядей, натянут с усилием 180 тс. Пучки расположены внутри закрытых бетонных каналов, в инъекционный раствор добавлены ингибиторы коррозии. Для уменьшения потерь натяжения от ползучести бетона один из концов затяжки в течение года имел возможность свободно перемещаться, а затем был закреплен.

Ноги пилона прямоугольного сечения из монолитного железобетона марки 500 до уровня балки жесткости массивные, а выше — пустотелые со стенками толщиной 75 см. На высоте 55 м от проезжей части ноги пилона сходятся, образуя свод, на высоте 60, 70 и 80 м в пилоне устроены окна с опорными частями для трехъярусного анкерения вантов. Увенчан пилон изображением герба Киева.

Внутри конструкции пилона расположены маршевые лестницы для эксплуатационного персонала. Пилон имеет большую высоту, поэтому особый интерес представляет разработанный и впервые в практике отечественного мостостроения внедренный метод его сооружения.

 

Строительство пилона

Для сооружения пилона применены самоподъемный башенный кран типа КБ-573 грузоподъемностью 8 — 4 т со стрелой длиной 40 м, специальные монтажные подмости с самоподъемным оборудованием и закладные каркасы для их подвески, переставная стальная наружная и внутренняя опалубка, обеспечивающая возможность формирования переменного сечения ног пилона и образования в них внутренней полости.

Строительство пилона Московского моста - stroyone.com

Пилон сооружали этапами. Каждый этап соответствовал работам на очередной захватке высотой 3,65 м и выполнялся в строгой технологической последовательности. Часть работ по сооружению пилона на высоте от 56 до 70 м была выполнена в зимнее время.

Работы в пределах высоты конструкций до 25 м выполняли с использованием гусеничного крана типа КС-8161 грузоподъемностью 100 т.

Железобетонный устой

Со стороны левого берега вантовое пролетное строение упирается в массивный железобетонный устой, который одновременно служит противовесом для усилий от трех пар заанкеренных в него вантов. Горизонтальная составляющая усилий от вантов уравновешивает распор от балки жесткости.

Балка жесткости защемлена в устой противовес, поэтому в месте ее опирания действуют горизонтальный распор и изгибающий момент. Горизонтальная составляющая усилий от вантов практически уравновешивает распор от вантов, так как близка по величине и обратна по направлению.

Помимо этого, устой воспринимает усилия от грунта насыпи. Опирается устой на 38 буронабивных столбов диаметром 1,3 и глубиной 32 м. Тело устоя из монолитного железобетона облицовано сборными железобетонными плитами с каннелюрами. Внутри устоя имеются полости, заполненные песком.

Анкерение канатов вантов

Для анкерения канатов вантов в устой при его бетонировании заложены батареи стальных труб, через которые пропущены концы канатов, снабженные анкерами. В последующем под анкеры подводили шайбы, фиксировавшие концы канатов.

К тыльной стороне устоя примыкают железобетонные камеры для натяжения канатов и переходной пролет длиной 15 м, объем под которым используется для развязки сетей трубопроводов.

Опоры промежуточные

Основанием промежуточных опор моста являются сборно-монолитные железобетонные опускные колодцы глубиной 25 — 30 м от поверхности воды в реке. Размеры колодцев в плане 6 х 17 и 7 х 17 м. При принятой схеме моста исключены опоры в русле, а колодцы пойменных опор опущены с небольших грунтовых островков.

В узлах пересечения в плане сборных стенок колодцев созданы монолитные железобетонные столбы, объединяющие блоки в единую раму, воспринимающую усилия, возникающие при опускании и эксплуатации. Сборные стеновые блоки опор массой до 20 т имели горизонтальные арматурные выпуски в монолитные столбы. Горизонтальные швы между блоками заполнены цементным раствором.

Интересно устройство железобетонной предварительно напряженной затяжки пилона между колодцами в узком котловане. Затяжка уложена вблизи открытой воды на 4 м ниже горизонта воды в реке.

Котлован

Котлован осушали с помощью глубинного водопонижения. По периметру котлована размером примерно 50 х 15 м были забурены 16 скважин диаметром 320 мм на глубину 20 м.

Артезианскими насосами, опущенными в скважины, котлован был осушен. Применение глубинного водопонижения позволяет во многих случаях отказаться от применения стального шпунта при сооружении мостовых опор.

Монтаж пролетного строения

Для монтажа балки жесткости вантового пролетного строения принят метод конвейерно-тыловой сборки с продольной надвижкой. Другие методы монтажа менее целесообразны. Навесная сборка потребовала бы рассредоточения работ по всей длине моста, создания пирсов для выхода на воду и была бы затруднена в осенне-зимний период.

Заводка на плаву крупных секций связана с трудностями, обусловленными непостоянством уровня воды в нижнем бьефе Киевской ГЭС. Принятый метод монтажа не связан с готовностью верхней части пилона и канатов, что позволило выполнять эти работы параллельно и сократить сроки строительства.

Намытый левобережный подход к мосту с расположенными на нем стоянками для автотранспорта создали благо­приятные условия для размещения сборочной и складской площадок. Принятый метод монтажа привел к концентрации всех сборочных работ в одном месте.

Это обеспечило благоприятные условия для работы монтажных механизмов, сократило коммуникации, создало полустационарные условия для сварки и сбалчивания. Сборочную площадку обслуживали два козловых крана типа К-451 с удлиненными до 38 м ригелями, при которых грузоподъемность составила 25 т.

Строительство московского моста - stroyone.com

Для перемещения собираемых конструкций по мере их готовности вдоль площадки, подмостей и грузоподъемных тележек использовались рельсовые пути.

Вдоль технологической линии с шагом 12,5 м по осям стенок коробок были установлены трубчатые опоры. С обираемые на трубчатых опорах конструкции были приподняты над площадкой для возможности обработки нижнего пояса с подвижных подмостей и прохода грузоподъемных тележек.

Диафрагмы и нижние поверхности ортотропных плит между коробками обрабатывали с подвижных телескопических подмостей. Вначале были собраны на всю ширину первые 100 м пролетного строения. После их надвижки пристыковка производилась 50-метровыми секциями. Такая секция состояла из двух по длине двутавровых стенок главных балок и двух пар (по длине) блоков ортотропных плит.

Сборку выполняли на трех основных постах в такой последовательности. На дальнем от моста посту укрупняли элементы (попарно объединяли блоки верхних и нижних ортотропных плит).

Сборка пролетного строения - stroyone.com

При укрупнении блоков возможна была их перекантовка, исключающая потолочные работы как сварочные, так и по болтовым соединениям. Укрупненные элементы подавали на сборку на следующий пост, где их объединяли в секцию длиной, равной длине одного блока стенок главных балок — 25 м.

Все элементы внутри такой секции поставлялись заводом «в размер». Собранные 25-метровые секции на том же посту объединяли попарно в секцию длиной 50 м. При этом стыковании компенсировались деформации, возникающие при сборке, и создавались переломы профиля для строительного подъема.

Третий пост освобождался после выполнения очередного этапа надвижки. На этот пост подавали 50-метровые секции для пристыковки их к пролетному строению. Расчетом была определена недеформированная ось балки на всем ее протяжении, названная невесомой схемой.

Все вынужденные деформации исчислялись от этой навесной схемы. Однако надвижка балки по разновысоким опорам приводила к тому, что балка никогда не находилась в этой невесомой схеме. Поэтому контроль геометрии практически был возможен только при пристыковке очередной секции, и этой операции уделяли большое внимание.

Взаимоположение стыкуемых элементов проверялось по торцам блоков и дополнительно контролировалось направлениями недеформированных нижних поясов главных балок.

Секции вдоль сборочной площадки перемещали на четырех тележках грузоподъемностью по 190 т двумя фрикционными лебедками грузоподъемностью 5 т и 6-ниточными полиспастами. Каждым видом работ на каждом этапе занимались специализированные звенья. Для защиты от атмосферных воздействий на площадке имелись колпаки.

Монтаж стальных ортотропных конструкций

Монтаж стальных ортотропных конструкций всегда сопряжен с выполнением большого числа монтажных соединений, к которым предъявляются высокие требования, обеспечивающие их прочность и выносливость. Все заводские соединения элементов были выполнены на сварке.

На монтаже выполнены следующие соединения:

  • стыковые швы листов верхних и нижних ортотропных плит, стенок и поясов главных балок — автоматической сваркой;
  • угловые швы прикрепления верхних и нижних ортотропных плит к стенкам главных балок, прикрепление поперечных ребер нижних поясов коробок, приварка роспусков на продольных ребрах нижних плит — полуавтоматической сваркой;
  • подварка роспусков, наложение углового шва нахлесточного соединения ортотропных плит к поясам главных балок, стык ребер нижних плит — ручной сваркой;
  • прикрепления диафрагм к внутренним стенкам коробок, стыкование и прикрепление к коробкам стенок и нижних поясов поперечных балок верхних ортотропных плит, прикрепление узлов анкерения вантов — на высокопрочных болтах диаметром 22, 24 и 27 мм.
  • Для питания сварочной дуги при автоматической сварке использованы источники постоянного тока.

Автоматическая сварка

Автоматическая сварка горизонтальных стыков в нижнем положении выполнена трактором типа Т-17М. Число проходов зависит от толщины стыкуем ого листа. Кромки объединяемых стыков имели У — образную разделку. Автоматической сварке горизонтального стыкового шва предшествовала ручная проварка корня на медной желобчатой подкладке.

Не совсем плотное прилегание медной подкладки исключало возможность выполнения подварки автоматом из-за утечки из ванны. Для зачистки кромок стыкуемых элементов и усиления швов использованы пневматические шлифовальные машинки. Кромки стыкуемых листов просушивали. Для пред упреждения образования трещин листы толщиной более 16 мм в районе шва предварительно подогревали до 120 — 150 С.

При низких температурах (ниже — 5С) подогревали листы всех толщин. Для подогрева применены пропан-бутановые горелки повышенной мощности типа Г34-2-61-11. Предварительный подогрев выборочно контролировали термоиндикаторным и карандашами. Подогрев производили при наложении первого слоя шва, а также при продолжительных перерывах в сварке.

Автоматическая сварка вертикальных стыковых швов стенок коробок осуществлена по методу принудительного формирования аппаратом типа А-1150У порошковой проволокой марки ППВ- 2ДСК диаметром 2,35 мм.

Вертикальные швы заваривали снизу-вверх. До начала автоматической сварки верти­кальный шов внизу стыка на высоту 100-150 мм выполняли вручную. В на­чальной стадии автоматической сварки применена дополнительная защита углекислым газом.

Для полуавтоматической сварки под флюсом применены полуавтоматы типа ПШ-54. Флюс и электроды для ручной сварки прокаливали в течение 2-3 ч при температуре 350-400° С. Содержание влаги во флюсе не превышало 0,1 %.

Все стыковые швы были выведены на выводные планки. Для контроля качества швов на их торцах изготовляли макрошлифы. Для выявления скрытых дефектов применена ультразвуковая дефектоскопия.

Высокопрочные болты

Высокопрочные болты перед установкой очищали от консервирующих составов химическим способом и смазывали резьбу жидким минеральным маслом. Применение большого количества высокопрочных болтов потребовало разработки высокопроизводительных методов их установки и подготовки стыкуемых поверхностей.

Предварительно закручивали болты пневмогайковертами малой мощности. Для контролируемого натяжения (контроль по крутящему моменту) болтов применена оригинальная методика, позволившая использовать стандартные пневмогайковерты при поддержании постоянного давления в пневмосистеме.

Высокоэффективным по трудоемкости работ оказался примененный клеефрикционный тип монтажного соединения. Качество работ по устройству монтажных соединений на высокопрочных болтах проверяли пооперационно. Величину усилий натяжения болтов выборочно контролировали проверкой величины крутящих моментов при подтяжке динамометрическими тарированными ключами.

Надвижка пролетного строения

Трехпролетную балку по мере ее сборки на левом берегу надвигали в проектное положение по постоянным опорам и временным накаточным опорам (рис. 92). В 300-метровом пролете были устроены три накаточные опоры. Расстояние между опорами 75 м.

Надвижка пролетного строения - stroyone.com

Накаточная опора представляет собой два куста из четырех свай-оболочек диаметром 1,6 м, вибропогруженных в грунт и доведенных до уровня перекатки. Выше горизонта воды оболочки, входящие в один куст, были объединены вертикальными и горизонтальными связями из стальных элементов.

Обстройка кустов для опирания накаточного устройства выполнена из стали. В береговом 84-метровом пролете на некоторых этапах надвижки работала козловая накаточная опора из стальных труб на естественном основании.

Балку жесткости надвигали собранной на всю ширину. Для облегчения консоли надвигаемого пролетного строения был устроен аванбек длиной 9 м и на первых 50 м не была собрана ортотропная плита проезжей части между коробками.

Надвижка выполнена без верхних накаточных путей на нижних поясах коробок. На опорах под каждой из стенок коробок были устроены балансирные накаточные столики длиной 2,5 м.

Конструкция накаточных устройств следующая (снизу-вверх):

  • стальной балансир длиной 2,5 м;
  • слой армированных резиновых опорных частей типа РОЧ-1 толщиной 28 мм;
  • стальной лист толщиной 20 мм;
  • лист полированной нержавеющей стали толщиной 2 мм;
  • пластинки фторопласта-4 толщ иной 10 мм; прокладки из фанеры; нижний пояс балки.

Возле каждого накаточного столика были установлены домкраты, поднимающие балку в необходимых случаях. Домкраты под двумя стенками одной коробки были присоединены к одной насосной системе, что обеспечивало равенство реакций при подъемах.

При перемещении балки жесткости фторопластовые пластинки размером 30 х 30 см скользили по полированному листу и по мере их выхода за пределы накаточного столика вновь закладывались с задней стороны. Прокладка из резиновых опорных частей предназначалась для выравнивания давления по длине столика.

Фанерные прокладки нивелировали неровности нижнего пояса. Помимо этого, ими пользовались для выравнивания опорных реакций на каждой накаточкой опоре в поперечном направлении (на опоре было расположено две пары опираний — под каждой стенкой коробки).

Большая поперечная жесткость коробок привела к тому, что при незначительном высотном перекосе смежных стенок резко изменялись опорные реакции. Такой перекос возникал из-за неточностей сборки, сварочных деформаций и др.

Разность уровней смежных стенок коробки на одной накаточной опоре на 3 мм приводила к разности опорных реакций под этими стенками на 100 тс. При тонкостенных сечениях коробки, когда велика опасность потери устойчивости, такие изменения сосредоточенных давлений особенно опасны.

Поэтому для непрерывного контроля величин опорных реакций над каждым накаточным столиком были установлены специальные гидравлические датчики. Возникшие разницы в опорных реакциях выравнивали изменением толщины фанерных прокладок.

Статически накатка была усложнена тем, что многопролетная система при перемещении испытывала усилия не только от собственной массы, но и от вынужденных деформаций. Накаточные устройства на опорах были расположены так, что к концу надвижки балка оказалась на отметках до 2 м выше проектных.

Это позволило регулировать усилия в системе после включения в работу вантов и существенно уменьшило необходимые усилия для заводки канатов вантов. Продольное перемещение системы при надвижке осуществлялось двумя парами горизонтальных домкратов мощностью до 500 тс.

Усилия от этих домкратов передавались через листовые шарнирные цепи. Цепи были прикреплены сбоку к нижним поясам коробок у торца надвигаемой системы. Передний конец цепи перемещался домкратами. По мере продвижения системы передние звенья цепи освобождались. Всего было 11 основных этапов надвижки. Для предотвращения перекосов системы в плане на накаточных столиках имелись вертикальные ролики-ограничители.

Скорость перемещения балки жесткости при надвижке достигала 2-2,5 м/ч. С учетом сопутствующих работ темп надвижки в смену достигал 12-18 м. Успех такой уникальной надвижки был обеспечен продуманностью операций, хорошей подготовленностью исполнителей, тщательным постоянным контролем операций.

В работах по сборке балки жесткости массой 6300 т и ее надвижке на 500 м принимали участие 96 рабочих, в том числе 61 монтажник и 35 механизаторов. Весь комплекс работ по сборке и надвижке балки жесткости выполнен за 13 месяцев, затрачено 15000 чел.- дней.

Канаты вант

По окончании надвижки балки жесткости монтировали канаты вантов. Канат имеет форму шестигранника с внутренней и внешней антикоррозионной защитой и снабжен по концам анкерными закреплениями стаканного типа.

сечение каната Московского моста в мм - stroyone.com

Плотность каната обеспечивалась технологией его изготовления. Канат при изготовлении был защищен от коррозии крем нийорганическим компаундом марки КГС-1 состава:

  • основа — паста К;
  • адгезионная добавка — продукт 141-50 (ГКЖ -8 м);
  • катализатор — диэтилдикаприлатолово (ДЭДКО);
  • растворитель — уайт-спирит.

Компаунд применяли трех составов:

  • для внутреннего заполнения каната из условий изготовления, хранения и транспортировки сохранял живучесть в канате до трех месяцев;
  • для пропитки стеклоленты и заполнения полости трубы прианкерного участка каната приготавливался в количестве, необходимом для разового изготовления с периодом использования до 8 ч;
  • быстротвердеющий состав для стыкования стеклоленты.

Внешняя антикоррозионная и механическая защита состояла из двух слоев пропитанной стеклоленты шириной 50 мм, и спиральной обмотки из двух слоев стальной оцинкованной металлической ленты сечением 20 х 0,3 мм. Зазоры между витками заполнялись компаундом.

Для моста через р. Днепр в Киеве была изготовлена высокопрочная оцинкованная проволока диаметром 5 мм с пределом прочности на разрыв не менее 150 кгс/мм2. Цинковое покрытие проволоки по группе ЖС. Технология заводского изготовления канатов включала следующие операции:

  • перемотку складированных и отсортированных мотков оцинкованной проволоки, подготовку антикоррозионных материалов;
  • формирование канатов с намоткой их на барабан диаметром 8 м, переформирование каната с круга диаметром 8 м на овал на транспортной траверсе; погрузку на трейлер каната и отправку его на строительную площадку.

Поступающие на склад мотки проволоки распаковывали с целью освидетельствования и отбора образцов для контрольных испытаний. Мотки сортировали по массе. Подготовка мотков проволоки к перемотке заключалась в подборе 91 мотка одинаковой массы, выдержавших контрольные испытания.

Процесс формирования каната заключался в сматывании проволок с 91 зарядной технологической катушки размоточной станции, протягивании через сепаратор с очистным устройством, ванну с антикоррозионным материалом, фильеру и обматывании стекло-и металлолентой. Сформированный канат проходил через фиксирующие ролики устройства для подкручивания и наматывался на барабан.

На период протягивания каната до барабана использовали захват, устанавливаемый на конце каната и соединенный тросом с барабаном. Все технологические процессы на технологической линии осуществлялись автоматически путем синхронной свя­зи всех узлов и общ его привода. Технологическая скорость изготовления каната 0,6 м /мин.

По изготовлении каната необходимой длины его отрезали на прямолинейном участке корундовым кругом. Концы каната скрепляли скруткам и, чтобы зафиксировать обмотки. Для последующей установки анкеров на длине равной около 2 м (с обоих концов каната) канат не защищали.

Намотанный на барабан канат закрепляли вертикальными стойкам и зажимами, ослабляли сегменты, и с помощью траверсы снимали и передавали его на следующий технологический пост.

Овал образовывали на сегментной транспортной траверсе. Траверсу устанавливали в середину снятого круглого мотка каната, канат закрепляли на двух сегментах. Сегмент раздвигали краном с помощью полиспастной системы.

Затем траверсу с канатом погружали на трейлер и транспортировали на строительную площадку. На площадке транспортную траверсу устанавливали на поворотный барабан с приводом от лебедки. Канат разматывали вращением барабана с траверсой и укладывали на стапель, оборудованный рольгангом.

Канаты рихтовали с помощью вибратора, закрепленного на трехроликовом механизме. Виброрихтовка снимала деформации, возникшие при технологической подкрутке, и обеспечивала необходимую прямолинейность каната.

Анкерные закрепления

Анкерные закрепления устанавливали в месте складирования канатов на участках, оборудованных прессом для образования анкерных уширений, вибростолом с крепежным и деталями для закрепления анкерной обоймы, домкратом с гидроустановкой для опрессовки анкера.

Анкерное закрепление представляет собой стальную обойм у с внутренней конусной поверхностью, внутрь которой веером заправлены проволоки каната, причем концы их пропущены через конусные отверстия в плите (сепаратор), а затем образованы клиновидные уширения.

Положения проволок каната на входе в анкер фиксируются втулкой из сплава типа ЦАМ-9-1,5, а положение самой втулки — торцом плиты, ввинченной в обойму.

Анкер каната

Анкер каната Московского моста размеры в мм - stroyone.com

  1. упорный сепаратор;
  2. втулка из анти­фрикционного сплава типа ЦАМ-10-1,5;
  3. тру­ба;
  4. анкерная обойма;
  5. клей с запол­нителем.

Торцовая часть анкера закрыта фиксирующей крышкой. Пространство между втулкой и сепаратором заполнено смесью эпоксидного компаунда холодной полимеризации со стальной дробью. Полость трубы и пространство между сепаратором и крышкой заполняли крем нийорганическим компаундом.

Анкера устанавливали в такой последовательности:

  • каждый канат выкладывали на стапеле таким образом, чтобы торец каната оставался ровным и не получал перекосов.
  • На конец каната насаживали переходную трубку с втулкой и обоймой.
  • На очищенный конец каната насаживали сепаратор.
  • Затем на концах проволок образовывали анкерные клиновидные уширения (головки) с помощью гидропресса мощностью 95-100 тс.
  • После образования головок сепаратор с помощью винтового механизма перемещали к концу каната.
  • На конце каната собирали анкер.

Собранный анкер устанавливали на вибростол и закрепляли. В отверстие в анкере ввинчивали воронку, через которую засыпали отвешенную порцию эпоксидного компаунда с дробью при непрерывном вибрировании. Температура компаунда была 20 ± 5° С.

Состав смеси на один анкер (г):

  • стальная дробь ДСЛ08 — 300;
  • цинковый порошок — 745;
  • эпоксидная смола марки ЭД — 20 — 160;
  • отвердитель марки И-5М (И-6М) — 80;
  • растворитель — ацетон — 15;
  • ускоритель марки УМ-606/2— 5.

Торец анкера закрывали крышкой.

Следующей операцией являлось восстановление антикоррозионной защиты каната на прианкерном участке заполнением трубы компаундом марки КГС-1.

Пустоты между сепаратором и крышкой заполняли таким же составом через отверстие в обойме анкера. Анкер помещали в нагревательную печь для ускорения полимеризации материалов заполнения анкера и трубы. Анкер прогревали в печи при температуре до 60 в течение 3 — 4 ч.

Для точного замера длины каната между анкерами была оборудована специальная линия с двумя якорями, лебедкой и системой полиспастов для достижения усилия в 10 тс. Линия была оборудована роликами или подкладками из фторопласта для снижения трения по всей длине каната при натяжении. Длину замеряли на линии только утром при температуре наружного воздуха 16-18° С.

После замера длины натяжение снимали, канат освобождали из захватов и укладывали на склад измеренных канатов. Данные замера заносили в паспорт на канат, готовый к подаче на монтаж. Для сокращения сроков строительства моста одновременно с заводским изготовлением перевозимых канатов на строительной площадке правого берега было организовано производство прямых канатов на специально изготовленной для этого установке.

Эта технологическая линия изготовления канатов имела три скорости — 0,68, 0,85 и 1,04 м/мин и отличалась от стационарной механизмом подачи каната. Скорость регулировали изменением числа оборотов двигателя привода с пульта управления.

Скорость поступательного движения каната изменялась синхронно с изменением вращения навивателя с изолирующими материалами, благодаря чему на канате отсутствует сбой шага изоляции.

Поступательное движение каната осуществлялось способом выталкивания автоматическими захватами, закрепленными на бесконечной цепи, приводимой в движение звездочкой от общего привода.

Номинальная производительность установки — 400 м каната в смену. Все операции по подготовке проволоки, стекло и металлоленты производили в цехе, где изготавливали канаты. На участок правого берега доставляли готовые технологические катушки и необходимый антикоррозионный заполнитель каната.

Длину каната отсчитывали по счетчику импульсов установки. Принцип замера длины основан на постоянной длине приводной цепи механизма подачи установки. Началом отсчета длины являлся торец определенного автоматического зажима, дающего импульсы на счетчик. Из установки выходил прямой канат мерной длины.

Монтаж и подъем вантов (канатов)

Монтажу и подъему канатов на пилон уделялось особое внимание. В зарубежной практике для монтажа вантов применяют специальные висячие подмости, устройство которых весьма сложно, особенно для монтажа вантов среднего и верхнего ярусов.

Канаты вантов Московского моста монтировали оригинальным и весьма простым способом.

Схема монтажа канатов ванта - stroyone.com

 

а — канат прикреплен к монтажном у тросу;
б — канат поднят, верхний анкер заводится в опорную часть;
в — заводится нижний анкер, канат включается в работу;

  1. анкер;
  2. зажим;
  3. окрашенный канат;
  4. мачта;
  5. ролик;
  6. монтажный трос;
  7. блок;
  8. канат ванта;
  9. опорная часть;
  10. башенный кран типа КБ-573.

Над монтируемым вантом навешивали монтажный трос, который являлся и несущим, и тянущим. На пилоне трос был переброшен через блок, установленный на 8-10 м выше опорной части монтируем ого ванта. У нижнего конца ванта трос опирался на ролик, поднятый на мачту высотой 10 м.

Такое положение опорных блоков обеспечило возвышение монтажного троса над монтируемым вантом на всей его длине, что исключило трение подаваемого каната о ранее смонтированные и ограничило отклонения каната в плане. Монтажный трос под нагрузкой каната имел натяжение около 5 тс. Соответствующая этому усилию стрела провисания троса была менее зазора между ним и монтируемым вантом.

Для подъема готовый маркированный и окрашенный канат выкладывали на рольганге на пролетном строении или на подходе так, что верхний анкер располагался у нижнего узла анкерения ванта, а сам канат был вытянут в сторону, противоположную пилону.

В этом положении верхний конец каната с помощью зажимов, обеспечивающих надежное закрепление без повреждения поверхности каната, присоединяли к монтажному тросу, Жимки располагали на расстоянии 8-12 м от верхнего анкера. Анкер привязывали к монтажному тросу.

Со стороны нижнего конца канат прикрепляли зажимами к тросу также на некотором расстоянии от анкера. Канат поднимали перемещением монтажного троса тяговой лебедкой при одновременной работе тормозной (натяжной) лебедки.

Подъем останавливали, когда верхний анкер оказывался над опорной частью на пилоне. Верхний анкер отвязывали от монтажного троса и с помощью башенного крана типа КБ-573 заводили в гнезда опорной части.

Благодаря тому, что от зажима до верхнего анкера было значительное расстояние, создавалась возможность для перемещения анкера при сохранении прикрепления каната к монтажному тросу.

Затем одновременным отпуском тяговой и натяжением тормозной лебедки включали в работу на монтажные усилия монтируемый канат, усилия от которого передавали через верхний анкер на пилон. Нижний анкер каната опускали с монтажной вышки, укладывали в гнездо распределительного узла (сепаратора) и стропили к натяжному устройству.

Натяжным устройством канат заводили на проектное место и по мере его заводки снимали усилие с тормозной лебедки. Тросовое натяжное устройство позволяло зафиксировать положение каната установкой пары сферических (выпуклая и вогнутая) вилкообразных шайб.

Затем монтажный трос отсоединяли и в дальнейшем натягивали канаты специальными тянущими гидравлическими домкратами мощностью 63 тс. Хвостовая часть анкеров канатов имела внутреннюю резьбу, которую использовали для прикрепления натяжных устройств и дом кратов.

Каждый канат натягивали при тщательном контроле его длины, но без контроля усилия. Последнее в многоканатных вантах практически невозможно, так как после включения каждого последующего каната происходят ощутимые деформации системы, а, следовательно, и изменения усилий.

Длина каждого каната была замерена до монтажа с точностью ± 10 мм и при натяжении каната устанавливалось количество шайб, необходимое для приведения действительной длины каната к проектной. Правильность измерения длины канатов в процессе монтажа ванта проверялась визуальными наблюдениями — все канаты должны иметь одинаковые стрелки прогибов. После окончания монтажа ванта проверяли усилия прибором ЛИИЖТа, по измеренной стрелке прогиба.

Канаты заводили одновременно в русловые и береговые ветви вантов симметрично относительно оси моста. Допускалось опережение одной ветви по отношению к другой не более, чем в два каната. Канаты в вантах расположены горизонтальными рядами с числом канатов в ряду 3-5. Канаты вантов монтировали рядами снизу-вверх. После укладки и натяжения канатов одного ряда устанавливали и закрепляли очередной ярус опорной части на пилоне и сепараторе.

Принятая конструкция вантов и технология их монтажа обеспечили монтаж 12 вантов, состоящих из 352 канатов без устройства сложных вспомогательных сооружений.

Смонтированные канаты вантов стягивали и зажимали у нижних концов мощными хомутами-стяжкам и на высокопрочных болтах. Для предотвращения биения канатов по длине вантов были установлены фиксаторы.

Тщательность выполненных пространственных расчетов, позволивших правильно оценить работу конструкций на каждом этапе, качество конструкций и высокая культура строительно монтажных работ обеспечили совпадение действительного и проектного положения элементов вантового пролетного строения после его раскружаливания и передачи усилий на ванты.

Статические и динамические испытания моста с использованием подвижных нагрузок, построение натурных поверхностей влияния с применением поддомкрачивания системы на временных накаточных опорах подтвердили правильность принятых расчетных предпосылок.

Применение прогрессивных конструкций

Тесное сотрудничество строителей, проектировщиков и научных работников позволило применить и проверить работу следующих прогрессивных конструкций и решений, которые могут найти широкое применение в практике отечественного мостостроения:

  • стальных ортотропны х плит с плоскими и продольными ребрами;
  • канатов для вантов полной заводской готовности из параллельных оцинкованных проволок и методы их монтажа;
  • высокоэффективных клеефрикционных соединений и простых и надежных методов затягивания высокопрочных болтов;
  • продольной надвижки полностью собранного стального пролетного строения длиной около 450 м и массой 6500 т с разработкой методов непрерывного контроля напряженно-деформированного состояния системы;
  • высотного монолитного железобетонного пилона с наклонными ногами переменного сечения и методы его возведения;
  • нового типа дорожной одежды по ортотропной плите проезжей части и методы её антикоррозионной защиты. Принятая схема моста и регуляционных сооружений была проверена на модели в масштабе 1:400 участка р. Днепра длиной около 20 км.

Эти исследования позволили уточнить распределение расходов между двумя мостовыми отверстиями на одном переходе, очертания регуляционных сооружений с учетом последующей застройки берегов. На модели изучались условия судоходства в случае близкого расположения железнодорожного моста.

Новизна конструкций вантового пролетного строения потребовала изучения пространственной работы системы, определения динамических и аэродинамических параметров, методики расчетов ортотропны х плит и выбора конструктивного решения в тесной увязке с технологией заводского изготовления, высокой точностью изготовления конструкций, учетом сосредоточенного приложения больших нагрузок (узлы анкерения вантов в балке жесткости, пилоне и устое).

Были разработаны новая конструкция и технология изготовления канатов полной заводской готовности на основе высокопрочной оцинкованной проволоки. Предметом исследований явилась разработка технологичных сварных и болто-фрикционных монтажных соединений, приемов и методов контроля при надвижке балки жесткости, конструкции дорожной одежды и методов сооружения.

Для решения сложных вопросов широко применялось моделирование. Построенный мост был подвергнут статическим и динамическим испытаниям на расчетные нагрузки, которые подтвердили надежность сооружения и правильность расчетных предпосылок.

Опыт строительства вантового Московского моста через р. Днепр в Киеве показал высокую эффективность применения индустриальных методов при сооружении мостов больших пролетов. При выполнении отдельных видов работ на строительстве моста были достигнуты показатели, приведенные в таблице

Технико-экономические показатели отдельных процессов

№п/п Наименование процесса Еденицы измерения Темп работы в месяц
Средний максимальный
1 Изготовление канатов полной заводской готовности канат/тыс.м 48/6,3 86/11,4
2 Монтаж канатов вантов канат 88 130
3 Монтаж балки жесткости т 572
4 Надвижка балки жесткости м 9-12
5 Сооружение пилона м3/м высоты 210/5

Затраты труда на отдельные виды работ следующие (чел.-дни):

Затраты труда
№п/п Наименование Ед.изм Кол-во
1 изготовление канатов на 1 канат чел.-дни 9,8
2 изготовление канатов на 1000 м чел.-дни 73
3 монтаж канатов вантов на 1 канат чел.-дни 15
4 монтаж балки жесткости на 1 тонну чел.-дни 3,5
5 надвижка балки жесткости на 1 метр длины чел.-дни 3,5
6 бетонирование пилона на 1м3 чел.-дни 2,3
7 бетонирование пилона на 1м высоты чел.-дни 96

Отработанные конструктивно-техноло­гические приемы получат применение при сооружении вантовых мостов.

 

Поделиться:
1 Комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.