Автодорожные мосты через ущелья в современном Китае

Li Yanwu

При проектировании конструкции моста через реку Дадухэ уезда Лудин основное внимание было уделено решению трех основных проблем: высокой сейсмической интенсивности, сложной ветровой ситуации и плохой устойчивости склонов, было внесено несколько важных технических новшеств, а именно:

1. Со стороны уезда Лань использованы глубокие туннельные анкеры, тем самым были сокращены объемы земляных работ, обеспечена защита окружающей среды и снижена стоимость строительства. В то же время связанная конструкция туннельного анкера и туннеля также обеспечивает надежность туннельного анкера.

2. Для разрешения вопроса обеспечения сейсмостойкости подвесного моста с большим пролетом в горном районе с высокой сейсмической интенсивностью, была предложена новаторская конструктивная форма, в которой балка пилона выполнена в виде комбинированной балки с волнообразными стальными ребрами; в качестве центрального соединяющего узла использована стальная опора, предотвращающая потерю устой – чивости при продольном изгибе, таким образом была решена

проблема с обеспечением продольной сейсмостойкости.

3. По вопросу стабилизации каменистой почвы, была разработана опорно-удерживающая конструкция. Противоскользящие сваи расположены в клинообразной форме, каменный поток, который может быть вызван сильными землетрясениями с помощью «направляющего» способа, отводится за пределы моста в наклонном направлении, обеспечивая тем самым, что каменный поток не подвергнет опасности безопасность моста.

4. По вопросу проектных решений ветроустойчивости конструкции, с учетом результатов СРО-анализа зонального рельефа местности, на основе эксперимента с моделью местности в аэродинамической трубе,были проведены эксперименты с моделью сегментов балки жесткости в аэродинамической трубе, в результате чего были разработаны проектные решения по оптимизации аэродинамических параметров, чтобы избежать аварий – ных ситуаций , вызванных повреждениями ветром.

5. Мост через реку Балинхэ в провинции Гуйчжоу

Мост через реку Балинхэ расположен на границе автономного уезда Гуаньлин, и административного района Хуангошу в провинции Гуйчжоу, мост построен на участке соединяющем Чжэннин и Шэнцзингуань в Гуйчжоу скоростной автодороги Б60 Шанхай -Куньмин. Строительство моста началось в апреле 2005 г. и было завершено в декабре 2009 г., строительство длилось 4 г. и 8 месяцев. Мост через реку Балинхэ с восточной части находится недалеко от великолепного водопада Хуангошу, с западной части проходит древний путь Суома эпохи Троецарствия, с южной стороны граничит с горами с таинственными наскальными надписями, которые называются «Святые писания на красной скале», с северной части находится водопад Дишуйтань. После завершения строительства, мост прекрасно украсил известную природную достопримечательность провинции Гуйчжоу – водопад Хуангошу.

Район строительства моста расположен в высокогорной местности уезда Цяньси, мост пересекает ущелье, расположенное в долине реки Балинхэ. Рельеф ущелья на западном берегу очень отвесный и крутой , с большими подъемами и спадами, рельеф на восточном берегу относительно плавный . Ширина ущелья составляет около 2000 м, глубина – 600 м. Расстояние от проезжей части моста до нормального уровня воды составляет около 370 м.

Схема моста через реку Балинхэ в разрезе (ед. изм. габаритов: см)

Мост через реку Балинхэ представляет собой однопролетный подвесной мост со стальными балками жесткости с главным пролетом 1088 м, подход к мосту с двух берегов представляет собой конструкцию мостовой балки с прогонами коробчатого сечения из предварительно напряженного бетона общей длиной 2237 м. Пилоны моста представляют собой железобетонную двухколонную рамную конструкцию, общая высота пилона на восточном берегу составляет 185,788 м, высота пилона на западном берегу составляет 201,316 м. Планировка основного тягового троса составляет 248 + 1088 + 228 м, отношение провеса к длине пролета составляет 1/10,3, а межцентровое расстояние между двумя основными тросами по горизонтали составляет 28 м. Мостовой трос состоит из высокопрочных оцинкованных параллельных прядей стального троса (РР\Л/Б), каждая прядь состоит из 91 стальной жилы. Главная ферма ферменной балки жесткости представляет собой конструкцию фермы Уоррена с вертикальными элементами решетки фермы, которая состоит из верхнего пояса, нижнего пояса, вертикальных и диагональных (раскосых) элементов решетки фермы. Высота главной фермы составляет 10 м, длина стандартной секции составляет 10,8 м, межцентровое расстояние между левой и правой решеткой двух главных ферм такое же, как расстояние между основными тяговыми тросами, составляет 28 м. Вант моста сделан из стальных тросов, на каждой точке подвеса установлены 2 ванта. Ванты и кабельный зажим соединены с помощью пролетных соединений , балка жесткости соединена шарнирным штифтом, в разъеме шарнирного штифта имеется самосмазывающийся подшипник для уменьшения изгиба ванты. В целях повышения степени жесткости всего моста, уменьшения продольного перемещения балки жесткости, устранения возможных проблем, связанных с изгибом и усталостью пролетных вант на середине пролета, на ферменной балке жесткости с б секциями, расположенными рядом с серединой пролета и между основными тяговыми тросами были установлены 3 гибких узловых центральных элемента. Пилоны на восточном и западном берегах построены на свайном фундаменте, диаметр свай составляет 2,5 м, длина свай , установленных на фундаменте восточного берега составляет 60 м, длина свай , установленных на фундаменте западного берега 40 м. Для анкеровки на западном берегу использованы туннельные анкеры, общая осевая длина анкерного грота составляет 74,34

м, объем заливки бетона при строительстве корпуса анкерного конуса составил 23 000 куб. м; объем заливки бетона при строительстве гравитационной анкеровки на восточном берегу составил почти 82 тысячи куб. м.

Расчетная категория нагрузки моста через реку Балинхэ соответствует классуI 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 25,9 м/с, категория сейсмобезопасности VII баллов.

Мост через реку Балинхэ

С точки зрения проектирования и строительства, в конструкции главной фермы и основной поперечной фермы ферменной балки жесткости моста че рез реку Балинхэ были применены цельные узловые элементы нового типа, традиционный метод вставки при соединении раскоса решетчатой фермы с цельными узловыми элементами был заменен на встречное стыкование, тем самым был достигнут двойной эффективный результат: экономия стали, а также удобство при строительстве и монтаже. Монтаж балки жесткости из стальных ферм осуществлялся с помощью цельноповоротной мостовой крановой установки, крановая установки укладки с пилонов, расположенных на обоих берегах до середины пролета, использовался метод последовательного жесткого соединения. В целях повышения ветроустойчивости балки жесткости были использованы такие мероприятия по повышению ветроустойчивости, как применение флюгерного (аэродинамического) пояса балки и канавок (прорезей ) в середине настила моста, в пределах 80 секций , расположенных в средней части ферменной балки жесткости были установлены флюгерные (аэродинамические) полки, при изготовлении флюгерного (аэродинамического) пояса балки был применен новый материал – специальная строительная пластмасса РРБ (полифениленсульфид).

19 мая 2016 г. прим, в 17:30 в районе расположения моста через реку Балинхэ случилось редкое погодное явление: на мост обрушился шквал сильного ветра, проливного дождя и града, в результате чего были повреждены оптические кабели связи, кабелепроводы, опоры освещения и флюгерные (аэродинамические) пояса моста. По фактическим данным мониторинга, мгновенная максимальная скорость ветра достигла 34,4 м/с, по силе ветра в баллах случился ураган в XII баллов, что намного превышало проектную эталонную скорость ветра в 25,9 м/с. Результаты оценки последствий стихийного бедствия показали, что, помимо повреждения вспомогательных сооружений моста, сильный ветер не повлиял на конструктивную безопасность моста, тем самым был продемонстрирован уровень строительства моста через реку Балинхэ.

Мост через реку Балинхэ, фотографии сделаны во время строительства и после его завершения

6. Мост через реку Сыдухэ в провинции Хубэй

Мост через реку Сыдухэ расположен в границах уезда Бадун Эньши-ТуцзяМяоского автономного округа в провинции Хубэй , мост простроен на скоростной автодороге Б50 Шанхай – Чунцин. 20 августа 2004 г. было начато строительство моста, 30 ноября 2009 г. он был запущен в эксплуатацию и открыт для движения.

Мост через реку Сыдухэ представляет собой подвесной мост со стальными балками жесткости с длиной главного пролета 900 м, мост проложен через ущелье реки Сыдухэ, разность высот между проезжей частью моста и дном долины составляет 560 м. Пилон моста представляет собой железобетонную двухколонную рамную конструкцию, которая состоит из фундамента, основания пилона, пилона и поперечных балок (верхняя поперечная балка, средняя поперечная балка). Высота пилона со стороны городского округа Ичан составляет 113,6 м, высота пилона со стороны Эньши составляет 118,2 м. Схема основного тягового троса по длине пролета 114 + 900 + 208 м, отношение провеса к длине пролета 1/10, мост состоит из пяти пролетов: восточный анкерный пролет, восточный крайний береговой мостовой пролет, средний пролет, западный крайний береговой мостовой пролет и западный анкерный пролет. Средний пролет вдоль моста оборудован 69 точками подвеса с интервалом 12,8 м, в точках подвеса в середине пролета установлено узловое соединение, остальные 68 точек подвеса расположенные вдоль моста оснащены параллельными двойными высокопрочными вантами из стальных тросов с интервалом 0,44 м, по всей длине моста установлено 272 вант. Усиленное пролетное строение со сквозными фермами состоит из главной фермы, верхнего и нижнего горизонтальных соединений и поперечной сквозной фермы. Главная ферма представляет из себя конструкцию фермы Уоррена, высота фермы составляет 6,5 м, ширина фермы – 26,0 м, длина малой секции – 6,4 м, длина большой секции – 12,8 м.