Автодорожные мосты через ущелья в современном Китае

Li Yanwu

3.2. Основные типы мостов, прокладываемые через ущелья

Если говорить о типах мостов, в Китае наиболее предпочтительным при выборе типом моста для прокладки через ущелья является сплошной рамный мост из предварительно напряженного бетона, при строительстве которых выработана типовая технологии, обладающая относительно экономичной стоимостью строительства. Цифры статистики показывают (рисунок справа), что количество сплошных рамных мостов превышает половину от общего количества автодорожных мостов через ущелья. Сплошные рамные мосты с главным пролетом с длиной в пределах 250 м обладают очевидными преимуществами, связанными с возможностью выполнения строительных работ методом навесного бетонирования с помощью подвесных подъемников, при данном методе можно проводить высотные работы, с меньшим количеством строительной техники, он отличается очень рациональными технико-экономическими показателями.

По количеству арочные мосты уступают только сплошным рамным мостам, их количество составляет почти 20% от общего числа, особенно арочные мосты из сталежелезобетона с длиной пролета 200 – 500 м, обладающие сильной конкурентоспособностью. С точки зрения технических характеристик, арочные мосты являются пригодным для строительства в горных районах типом моста, обладающих наработанной технологией строительства, разумной строительной стоимостью, красивой формой , низкими затратами по техническому обслуживанию в последующий период, хорошо вписываются в пейзаж

горной местности. Важная причина относительно частого применения данного типа моста заключается в том, что арочный мост из сталежелезобетона может быть построен методом навесной сборки и монтажа, при котором кольца главного арочного пролета весом в несколько тысяч тонн разделяются на сегменты весом нескольких сотен тонн и монтируются с помощью навесной сборки, таким образом отвечая требованиям государственных норм по предельной нагрузке навесного подъемного оборудования и также реализуя безопасное и быстрое строительство арочных мостов с большой длиной пролета. Применение таких технологий , как устройство внутреннего фланцевого соединения между сегментами, метод диагонального подвешивания на подъемнике, метод одноразового натяжения троса и др., обеспечивают безопасное и быстрое строительство многосегментной конструкции. После образования свода арки, стальные трубы на последующем этапе строительства используются в качестве шаблона (опалубки) для заливки бетона, которые на этапе возведения моста образуют совместную несущую силу с бетоном внутри стальных труб, поэтому не требуется использование подвесных опорных подвесок (или подвесных подъемников), необходимых при строительстве бетонных арочных мостов, таким образом решаются трудности при строительстве крупнопролетных мостов через ущелья в горных районах. Однако при строительстве арочных мостов предъявляются очень высокие требования к сооружению фундамента, если длина пролета превышает 500 м, строительные работы становятся единственным звеном, на котором осуществляется управление за строительством всего проекта, сложные и тяжелые условия строительства в районе ущелья подчеркивают данное противоречие. Статистические данные также очень хорошо отражают степень предпочтительности строительства арочных мостов через ущелья на автодорожных проектах.

Вантовые мосты и подвесные мосты представляют собой два типа мостов, больше всего подходящих для пересечения глубоких и больших по размерам ущелий , тем самым не требуется строительство высоких опор и башен, например, при строительстве моста через реку Сидухэ в пр. Хубэй , моста Айчжай в пр. Хунань, моста через р. Балинхэ в пр. Гуйчжоу, моста через р. Циншуйхэ в пр. Гуйчжоу, моста через р. Лунцзян в пр. Юньнань и др. был использован проект подвесного моста для пересечения таких больших ущелий . При строительстве моста через реку Бэйпаньцзян на скоростной автодороге Ханчжоу – Жуйли в пр. Гуйчжоу был применен проект вантового моста.

Мосты автомобильных дорог, построенных через горные ущелья в Китае

3.3. Особенности географического расположения мостов, прокладываемых через ущелья

На рисунке справа показаны особенности регионального расположения автодорожных мостов через ущелья в Китае по конструкционным типам мостов, из которого видно, что ландшафт и особенности местности ущелья играют решающую роль в выборе конструкционного типа моста. Ущелья Юньнань-Гуйчжоуского нагорья, расположенного на землях нескольких провинций , разбросаны по всей территории, здесь и величественный большой каньон на реке Нуцзян, большой каньон на реке Цзиньшацзян в пр. Юньнань, ущелье у реки Балинхэ, ущелье у реки Бейпанцзян и каньон у реки Ячихэ в пр. Гуй – чжоу, а также многочисленные небольшие ущелья. За исключением нескольких широких и глубоких ущелий , остальные представляют собой относительно плоские каньоны, поэтому имеется необходимость строительства длиннопролетных вантовых мостов и подвесных тросовых мостов, также имеются места с природными условиями, позволяющими строительство сплошных рамных мостов, что является одной из причин наибольшего количества возведенных рамных мостов. В горном районе Улин, расположенном на стыке пр. Хунань, Хубэй и района Чунцин, также построено большое количество мостов через ущелья, например, на скоростной автодороге Б50 Шанхай -Чунцин общая протяженность участка автодороги от Бадун до Личуань (Юйцюанькоу) (старое название скоростная автодорога Хужунси) в пр. Хубэй составляет 320 км, но на данном участке автодороги подряд построено несколько мостов: мост Вэй – цзячжоу (сплошной рамный мост), мост через реку Лунтань (сплошной рамный мост), мост Телопин (вантовый мост), мост через реку Сыдухэ (подвесной мост), мост через реку Есаньхэ (сплошной рамный мост), мост через реку Машуйхэ (сплошной рамный мост), мост через реку Чжицзинхэ (арочный мост из стали и бетона), мост Сяохэ (арочный мост из стали и бетона), мост через реку Цинцзян (вантовый мост) и многие другие мосты, проложенные через ущелья. На участке скоростной автодороги Б65 от п. Цяньцзян в районе Чунцин до уезда Цзишоу, провинции Хунань (скоростная автодорога Баотоу – Маомин) также расположены несколько мостов через ущелья: мост Яньсигоу (сплошной рамный мост), мост Сишахэ (арочный мост из стали и бетона), мост Улиншань (бетонный вантовый мост), мост Айчжай (подвесной мост) и многие другие мосты. Рельеф местности Лессового плато на севере пр. Шэньси в целом плоский и открытый , ущелья расположены одиночно и отличаются плохими геологическими условиями и устойчивостью склонов, которые не очень подходят для строительства арочных и подвесных мостов. С учетом всех аспектов, таких как стоимость строительства, степень трудности строительных работ, техническое обслуживание и т. д., сплошной рамный мост стал единственным типом мостов, построенных через ущелья высокогорья северной части пр. Шэньси. Плато в Западной Сычуань является переходной полосой , протянувшейся от Сычуаньской котловины до Цинхай -Тибетского нагорья, данная зона отличается большими возвышенностями, в основном с сильно изрезанными речными долинами, к тому же в данной зоне часто происходят бедствия геологического характера, относится к районам с высокой сейсмической интенсивностью и частотой . Несмотря на большую площадь Сычуань-Тибетского плато, данные территории относятся к малонаселенным и труднодоступным для подъезда районам, поэтому количество мостов через ущелья не большое, в основном здесь преобладают сплошные рамочные мосты и арочные мосты с относительно хорошими сейсмическими характеристиками.

Особенности территориального распределения автодорожных мостов, построенных через ущелья в Китае по конструкционным типам

Важными показателями, по которым определяют тип моста, длину пролета и масштабов строительства моста через ущелья являются глубина, ширина и геологические условия ущелья. Результаты исследований показали, что на участках с широкими ущельями, глубокими долинами и крутыми склонами в основном используются вантовые мосты или подвесные мосты с большими пролетами, такие как мост через реку Ячихэ в пр. Гуйчжоу (главный пролет 800 м) и мост Бэйпаньцзян, расположенный на участке автодороги от Бицзе до Дугэ

на границе пр.Юньнань и Гуйчжоу (главный пролет 720 м) и другие вантовые мосты, а также мост через р. Лунцзян в пр. Юньнань (главный пролет 1196 м), мост Айчжай в пр. Хунань (главный пролет 1176 м), мост через р. Циншуйхэ в пр. Гуйчжоу (главный пролет ИЗО м) и мост через р. Балинхэ (главный пролет 1088 м), мост через р. Сыдухэ в пр. Хубэй (главный пролет 900 м) и др., на которых использована конструкция однопроходных подвесных мостов, прокла дываемых через ущелья. При наличии в местах расположения моста глубоких ущелий с отвесными уклонами, с шириной прим. 200 – 500 м с хорошими геологическими условиями, как правило, строят арочные сталежелезобетонные мосты с большими пролетами, такие как мост через реку Чжицзин в пр. Хубэй (главный пролет 430 м),мост через реку Цзунсихэ в пр. Гуйчжоу (главный про лет 360 м), мост Сяохэ в пр. Хубэй (главный пролет 336 м), мост Сянхуоянь в пр. Гуйчжоу (главный пролет 300 м) и мост Дасяоцзин в пр. Гуйчжоу (главный пролет 450 м), который находится в стадии строительства. Кроме этого, также часто строятся сплошные рамные мосты (на верхнем рисунке справа). Длина главного пролета сплошных рамных мостов, как правило, находится в пределах 250 м, чаще всего длина пролета составляет 120 – 200 м, высота опор обычно составляет 80 – 150 м. Главный пролет на мосту Бейпаньцзян на скоростной автомагистрали Люпаньшуй – Паньсянь в пр. Гуйчжоу длина главного пролета составляет 290 м, чтобы уменьшить поперечное сечение главной балки, была использована полая непрерывная система с жесткой рамой , которая по существу представляет собой комбинированный балочно-арочный мост. Из-за ограниченных условий ландшафта, особенностей местности и долинных ветров при строительстве моста Хэчжан в пр. Гуйчжоу была применена четырехпролетная конструкция со сплошной жесткой рамой с опорами высотой до 195 м, мост Хэчжан считается первым в мире рамным мостом с самыми высокими опорами.

Сроки строительства мостов через ущелья на участках автодорог в Китае тесно связаны с общими сроками строительства скоростной автодороги и государственной стратегией развития. На нижнем рисунке справа показана схема размещения мостов через ущелья на участках автодорог в Китае с разбивкой по годам постройки, на схеме можно видеть, что строительство высококлассных автомагистралей и скоростных автодорог от восточных прибрежных рай – онов до горных районов, расположенных в центральных и западных регионах страны, началось до 90-х гг. 20 века, количество мостов через ущелья на автодорогах Китая было относительно небольшим.

Распределение по пролетам автодорожных мостов через каньоны в Китае

Распределение по годам автодорожных мостов через каньоны в Китае

После 90-х гг. количество мостов, построенных через ущелья, стало постепенно увеличиваться, большинство из них были арочными мостами, например, мост через реку Цзянцзихэ, построенный в 1995 г. в пр. Гуйчжоу представляет собой комбинированный арочный мост с длиной основного пролета 330 м с фермами из предварительно напряженного бетона. В 2000 г. после начала реализации государственной политики «Освоение Запада», направленной на ускоренное развитие западных регионов страны стало быстро увеличиваться количество мостов через ущелья на участках автодорог, в основном строились сплошные рамочные и арочные мосты с длиной пролетов от 120 до 500 м. Мост через реку Балинхэ в пр. Гуйчжоу, построенный в 2009 г., является первым в Китае автомобильным мостом через ущелье с пролетом более тысячи метров. После 2010 г. государство еще больше увеличило динамику строительства транспортной инфраструктуры в западных регионах, один за другим были построены несколько автодорожных мостов через ущелья с длиной пролета 500 м и более 1000 м, что свидетельствовало о том, что строительство скоростных автодорог в полной мере вошло в ключевой этап соединения к транспортной системе горных районов и высокогорья, расположенных в центральных и западных регионах страны, также это отражало быстрый и непрерывный прогресс Китая в технологиях строительства мостов через ущелья, тем самым закладывая прочную основу для реализации величественной цели создания «высокоскоростных равнин».

4. Несколько пунктов, касающихся полученных представлений и рекомендаций

Во-первых, строительство такого количества мостов через ущелья является неизбежным результатом масштабного строительства дорог высокого качества в стране. После предпринятой в Китае политики реформ и открытости, строительство высококлассных автодорог, особенно скоростных автодорог, способствовало строительству большого количества крупных мостов мирового уровня, что в свою очередь дало огромный импульс экономическому и социальному развитию страны, что также проявилось в повышении уровня совокупной мощи государства и ускорении научно-технического прогресса в области строительства мостов в Китае. В последние годы, с продвижением реализации инициативы «Один пояс – один путь», строительства экономического пояса реки Янцзы и государственной политики «Освоение Запада», скоростные автодороги, являясь ведущей транспортной инфраструктурой , в ускоренном темпе простираются в центральные и западные регионы страны. Колебания рельефа в центральных и западных регионах Китая очень большие, повсюду высокие горы, мощные горные хребты и глубокие ущелья, поэтому чтобы прокладывать автомагистрали для дальнейшего развития транспортных линий невозможно не принимать во внимание горы и ущелья. Чаще всего в глубоких ущельях отсутствуют условия для установки промежуточных мостовых опор (пилонов), поэтому пересечь ущелья можно только воздвигая очень большие мосты, в связи с чем было построено большое количество уникальных мостов через ущелья, не имеющих аналогов в мире, что в свою очередь способствовало развитию и техническому прогрессу в деле строительства мостов через ущелья в Китае.

В государственном среднесрочном и долгосрочном плане развития инфраструктуры автомобильного движения «План развития сети государственных шоссейных дорог (2013 – 2030 гг.)» установлены требования для дальнейшего увеличения динамики поддержки приграничных районов и бедных районов, расширения охвата дорожными сетями западных регионов страны. В настоящее время в Китае в процессе строительства находятся 24 автодорожных моста через ущелья, определенное количество проектов строительства мостов через ущелья находится на стадии утверждения и проведения тендера. Можно предвидеть, что количество мостов через ущелья на участках скоростных автодорог в Китае будет непрерывно расти, разработанные в процессе строительства новые типы конструкций , новаторские технологии строительства и более масштабные проекты мостов через ущелья непременно откроют новую главу в строительстве мостов в Китае.

Строительство мостов через горные районы сократило разрыв между транспортными инфраструктурами центрально-западных регионов и прибрежных районов страны, стимулировало реализацию задач по созданию «высокоскоростных равнин» в горных районах, что в свою очередь, несомненно, будет способствовать региональному промышленному развитию и освоению ресурсной базы, и в дальнейшем будет содействовать скоординированному устойчивому развитию региональной экономики и ускорять темпы программы ликвидации бедности в неблагополучных районах, содействовать национальной солидарности, тем самым внося вклад во всестороннее построение среднезажиточного общества.