Автодорожные мосты через ущелья в современном Китае
Шрифт:
Район строительства моста расположен в большом ущелье Дэхан на границе соединения Юньнань-Гуйчжоуского нагорья и впадины Юаньма, здесь распространен типичный рельеф ущелий с отвесными утесами, с сильно пересеченной местностью с относительной разницей высот 500 м. Нулевая отметка наивысшей точки вершины горы со стороны горы Чадун составляет 736,9 м, нулевая отметка наивысшей точки вершины со стороны г. Цзишоу составляет 649,92 м, нулевая отметка низшей точки на дне ущелья – 236,1м, ширина дна долины около 60 м, ущелье имеет Ц-образную форму. Река Дэхан, протекающая в долине является притоком реки Юаньцзян, река течет с востока на запад, мост Айчжай пересекает ущелье с севера на запад, главные мостовые опоры по обоим сторонам моста расположены на верхней части отвесных скал.
При строительстве моста Айчжай из-за очень специфического ландшафта, особенностей местности и окружающей среды возникло пять основных строительных проблем, а именно:
1. Опасный и непреступный рельеф, перепад высот между проезжей части моста и дном ущелья составляет 335 м, расстояние места установки пилонов с двух
2. Сложные геологические условия, на месте возведения моста встречалась осыпь, карстовые породы, трещины в породе, обрывистые скалы и другие неблагоприятные условия. Под главной опорой было обнаружено 18 карстовых пещер, в самую большую карстовую пещеру было залито более чем 10 000 куб. м бетона, только на обработку фундамента был потрачен целый год.
3. Переменчивые погодные условия, постоянный туман в ущелье, а максимальная мгновенная скорость ветра составляет 31,9 м/с, что серьезно влияло на выполнение инженерной съемки и монтаж основного тягового троса.
4. Трудности при навесной сборке: сборка и монтаж основного тягового троса и стальной фермы производилась на высоте 300 ~ 400 м, максимальный вес одной подъемной детали составляет 240 т.
5. Трудности при транспортировке, объем перевозок в процессе строительства был очень большой , перевозка большей части материалов осуществлялась по труднопроходимым подъездным дорогам протяженностью 13 км и по спиральной автодороге с крутыми изгибами Айчжай -13.
Схема моста Айчжай в разрезе ( ед. изм. габаритов: см)
Мост Айчжай
Мост Айчжай представляет собой подвесной мост с пилонами и фермой раздельного типа, использована однопролетная балка жесткости из стальной фермы длиной 1176 м. В настоящее время это самый большой в мире подвесной мост на стальных фермах через ущелье. Пилон моста представляет собой железобетонную двухколонную рамную конструкцию. Расположение основного тягового троса 242 + 1176 + 116 м, отношение провеса к длине пролета составляет1/9,6, межосевое расстояние между двумя основными тяговыми тросами в поперечном направлении составляет 27 м, диаметр основного тягового троса составляет 850 мм, трос состоит из 169 прядей . Высота ферменной балки жесткости составляет 7,5 м, полная ширина 27 м, из которых ширина проезжей части моста составляет 24,5 м. Длина стандартной секции составляет 14,5 м, общее количество секций 69. Общая длина стальной балки фермы составляет 1000,5 м, масса около 8000 т. Проезжая часть моста представляет собой составную железобетонную балку, которая состоит из продольной двутавровой балки и бетонной плиты. Количество вант составляет 71 пары, которые соединены с основными тяговыми тросами с помощью пролетных соединений , за исключением вант, которые соединены с анкером на утесе, краевых вант и центральной тросовой оттяжки, где диаметр троса составляет 88 мм, диаметр тросов всех других вант составляет 62 мм. Со стороны Цзишоу в системе анкеровки используются гравитационные анкеры, со стороны Чадун используются туннельная анкерная система, длина анкерного конуса составляет 43 м, угол наклона составляет 38°.
Расчетная категория нагрузки моста соответствует классуI дорог общего пользования, расчетная скорость движения автотранспорта составляет 80 км/ч. Проектная эталонная скорость ветра составляет 34,9 м/с, расчетное максимальное ускорение сейсмических колебаний составляет 0,05 д. Полная ширина проезжей части моста составляет 24,5 м, четыре полосы движения в обоих направлениях, ширина центральной разделительной полосы составляет 2 м, ширина центральной разделительной полосы туннеля Айчжай 111, который соединяет мост со стороны Цзишоу составляет 4,4 м, туннель, соединенный с горой со стороны Чадун представляет собой отдельный туннель. Мост построен с односторонним продольным уклоном в 0,8%. Проектная вершина угла основного тягового троса в общей конструкции главного моста зависит от продольного уклона, ущелье со стороны Чадун на 9,408 м выше, чем ущелье со стороны Цзишоу. Данная конструкция может уменьшить понижение горизонта основного тягового троса крайнего мостового пролета со стороны Цзишоу, также предусматривает более рациональное расположение основного тягового троса крайнего мостового пролета с учетом высоты пилона со стороны Чадун, чтобы несущая сила основного тягового троса на протяжении всего моста была равномерно распределена.
Мост Аичжаи
В конструкцию моста и в процессе
• впервые было использовано конструкционное решение раздельного размещения пилонов и балки жесткости;
• впервые в мировой практике была использована технология рельсовой тросовой системы для перемещения элементов при сборке главной фермы;
• впервые на безбалочном участке был использован анкерный вант;
• впервые на практике в технологии предварительного напряжения анкерных сцеплений в горной породе было применено многотонное углеродное волокно, которое является материалом с высокими технологическими и эксплуатационными показателями.
Использование в процессе строительства технологии рельсовой тросовой системы для перемещения элементов фермы значительно ускорило реализацию проекта, потребовалось менее 3 месяцев для завершения возведения всех 69 стальных балок фермы. При прокладке основного тягового троса был установлен рекорд – за сутки было возведено б однолинейных возвратно-поступательных тросов. Все 450 тысяч комплектов высокопрочных болтов для крепления стальной балки фермы были монтированы с точным определением местоположения без единого случая рассверливания. На протяжении всего периода строительства моста не произошло серьезных происшествий , связанных с безопасностью производства, была выполнена задача по обеспечению безопасности производства «без человеческих жертв». Все это было вкладом в успешное завершение строительства моста Айчжай . Строительство моста Айчжай продемонстрировало новые достижения в строительстве автомобильных дорог в Китае и стало «новой местной достопримечательностью» для развития экономического и культурного обмена, для развития туризма и торговли в провинции Хунань.
3. Мост через реку Циншуйхэ и транспортировочный и мост Мяньхуа (Мост "Мать и дитя")
Мост через реку Циншуйхэ расположен в границах уезда Вэнъань провинции Гуйчжоу и является важным узловым сооружением на участке автодороги Гуйян – Вэнъань скоростной автодороги 669 Иньчуань – Вайсе в Гуйчжоу. Строительство моста началось в августе 2013 г. и было завершено в декабре 2015 г. Строительство моста сократило расстояние от Вэнъань до г. Гуйян, которое составляло раньше 160 км до 36 км.
Мост располагается на участке реки Циншуй , которая является притоком первого уровня речной системы Уцзян в бассейне реки Янцзы. Русло реки состоит из твердых горных коренных пород, рельеф местности по обе стороны долины реки обрывистый и крутой , разрезанный очень глубоко, местность очень холмистая, на реке отсутствуют условия для судоходства. Место расположения моста находится прим, в 3,5 км ниже по течению от плотины электростанции Гэлицяо, водохранилище электростанции Гоупитань на главном течении реки Уцзян достигает плотины электростанции Гэлицяо. После водосбора на электростанции, уровень воды в реке поднимается прим, на 20 м, а высота над уровнем воды составляет 629 м. Перепад высот между серединой пролета моста через реку Циншуйхэ и дном долины составляет 407 м. Мост через реку Циншуйхэ представляет собой подвесной мост с балкой жесткости с усиленными стальными фермами, длина главного пролета составляет ИЗО м. Конструкция пролета моста состоит из 9 х 40 м (балка жесткости) + 1130 м (подвесной мост) + 16 х 42 м (балка жесткости), общая длина моста составляет 2171,4 м. По длине пролета мост занимает шестое место в мире среди подвесных мостов со стальными фермами и второе место в Китае. В настоящее время он является самым большим пролетным мостом в провинции Гуйчжоу. Пилон моста представляет из себя железобетонную каркасную конструкцию с двумя колоннами, высота пилона со стороны Кайян составляет 230 м, высота пилона со стороны Вэнъань – 236 м. Схема основного тягового троса 258 + ИЗО + 345 м, отношение провеса к длине пролета 1/10, интервал по горизонтальному направлению моста 27,0 м, по долевому направлению моста 15,2 м. В середине главного пролета, между основным тросом и стальной фермой установлены три парных гибких центральных узла. Основная ферма стальной балки жесткости представляет из себя конструкцию фермы Уоррена с вертикальными элементами решетки фермы, высота фермы составляет 7,0 м, длина между стандартными секциями составляет 7,6 м, межцентровое расстояние между двумя элементами пояса фермы составляет 27,0 м. Вертикальная опора установлена в основании нижнего пояса ферменной балки главной фермы напротив (соответствующем) концевого элемента решетки фермы, по всему мосту установлено 4 опоры. Поперечная ветроустойчивая опора установлена на концевой главной ферме и на внешней стороне нижнего пояса напротив (что соответствует месту) на концевой основной поперечной ферме и нижней поперечной балке, по всему мосту установлено 8 опор. Пилоны с обеих сторон моста установлены на свайных фундаментах из 18 свай диаметром 3,5 м, а все анкерные крепления представляют собой гравитационные анкеры.
Схема моста через реку Циншуйхэ в разрезе (ед. изм. габаритов: см, ед. изм. высоты м)
Расчетная категория нагрузки моста Циншуйхэ соответствует классу I дорог общего пользования, расчетная скорость движения автотранспорта составляет 80 км/ч. габарит проезжей части моста 24,5 м, четыре полосы движения в обоих направлениях. Проектная эталонная скорость ветра составляет 29,4 м/с, категория сейсмобезопасности VII баллов.