engineering_ru | Монтаж арочного пролетного строения моста через Волгу в Нижнем Новгороде

В период с 16 по 19 сентября 2015 года в Нижнем Новгороде были выполнены основные работы по монтажу на капитальные опоры первого из двух арочных пролетных строений нового автодорожного моста через реку Волга, который в настоящее время строится параллельно существующему совмещенному Борскому мосту. Габарит проезда нового моста - 10,5 м (две полосы 3,75 м с полутораметровыми полосами безопасности). После ввода нового моста в эксплуатацию предполагается ремонт существующего совмещенного Борского моста, и затем - пуск перехода по новой четырёхполосной схеме: по новому мосту - две полосы из Нижнего Новгорода, а по старому совмещённому - две полосы в обратном направлении, в город. Проект нового моста и технология монтажа разработаны институтом "Гипростроймост" (Москва), строительство ведёт Мостоотряд-1 (Нижний Новгород), металлоконструкции пролетного строения изготовлены заводом "Воронежстальмост" (Воронеж), подъёмка пролета выполнена по технологии Heavy Lifting оборудованием и специалистами компании VSL (Швейцария).

Русловая часть Волжского моста состоит из двух цельнометаллических арочных пролетных строений расчетным пролетом 159 метров каждое. Затяжка арки в поперечном сечении состоит из двух коробчатых блоков, объединённых с ортотропной плитой проезжей части. Сама арка пролетных строений состоит из двух серповидных ферм, объединённых поперечными и продольными связями трубчатого сечения. В месте объединения арки с затяжкой ширина ферм арки увеличена. Подвески арочных пролетных строений - ванты, состоящие из системы параллельных пучков, с индивидуальной оболочкой. При этом вантовая система монтируется уже после установки пролетных строений на капитальные опоры. А во время монтажа пролетных строений на опоры арка и затяжка объединяются с помощью транспортных стоек и транспортных подвесок, которые затем демонтируются. Общая масса одного пролетного строения - 1800 тонн.

Сборка арочных пролетных строений выполняется на береговом стапеле, расположенном рядом со строящимся мостом ниже по течению. На этой фотографии хорошо видны оба арочных пролетных строения - одно (пролетное строение 16-17) полностью закончено, по специальным путям перемещено на пирс и готово к монтажу на постоянные опоры. Готовность другого (пролетное строение 15-16) - порядка 70 процентов.

1.

Установка собранных на стапеле пролетных строений на капитальные опоры осуществляется путём наплавного монтажа с последующей подъёмкой с плавсистем домкратами по технологии Heavy Lifting. Похожим образом год назад в Ростове-на-Дону осуществлялся монтаж центральной части Ворошиловского моста, о котором я подробно писал. Но Нижегородская арка намного масштабнее. Для сравнения, вес перевозимой части Ворошиловского моста - 900 тонн, а здесь - в два раза больше.

2.

3. 14-15 сентября обе специально спроектированные плавсистемы были заведены под перевозимое пролетное строение.

Ниже на фотографии - временные транспортные стойки и подвески, функция которых - объединение арки и затяжки на различных стадиях монтажа, до установки вантовой системы. Арка и затяжка монтируются на временных опорах на сборочном стапеле. После окончания сборки арки и затяжки устанавливаются транспортные стойки и подвески. После того, как они установлены в соответствии с проектом, выполняется раскружаливание пролетного строения - то есть снятие его со сборочных клеток и опирание на четыре точки в опорных узлах. В этот момент начинают работать транспортные подвески - с их помощью затяжка поддерживается на арке, то есть по сути подвешена к ней. После того, как под затяжку пролета заводятся плавсистемы, выполняется переопирание пролетного строения с четырёх опорных точек на восемь точек плавсистем, расположенных ближе к середине пролета. В этот момент подвески выключаются из работы конструкции, а объединение затяжки и арки выполняется с помощью транспортных стоек, работающих на сжатие. После того, как пролетное строение на плавсистемах устанавливается в створе моста - начинается его подъёмка за торцы на 16 метров четырьмя 500-тонными домкратами, расположенными на опорах. В этот момент транспортные стойки выключаются из работы конструкции, и снова включаются транспортные подвески, работающие на растяжение. После того, как пролетное строение поднимается на опоры и устанавливается на капитальные опорные части, начинается монтаж вантовой системы - и после этого временные транспортные стойки и подвески демонтируются.

5.

6. Перевозка арочного пролетного строения 16-17 на плавсистемах была выполнена 17 сентября. За день до этого, 16 сентября, в акватории были проведены заключительные работы по расчистке фарватера и обеспечению необходимой глубины. Много лет назад в этом месте располагался рейд для отстоя плотов, и на дне Волги очень много брёвен.

7. В этот же день, 16 сентября, было проведено переопирание пролетного строения с четырёх кареток на плавсистемы.

8. Работы по переопиранию осуществлялись путём постепенного спуска домкратов на каретках. Пролетное строение постепенно опускается и опирается на 8 точек плавсистем (по 4 опорных точки на каждой).

9. Переопирание закончено.

10.

11.

12. Перевозка пролетного строения на плавсистемах была осуществлена 17 сентября. В этот день транзитное судоходство по Волге было закрыто. Было также запрещено движение любых плавсредств в акватории близ Волжского моста.

13. С помощью трёх буксиров и нескольких вспомогательных катеров пролетное строение было выведено из ковша и перевезено вверх по течению, в створ строящегося моста. Все маневры судов и все этапы перемещения пролета были заранее тщательным образом проработаны.

14.

15. Пролетное строение развернули поперек реки и в таком положении подвели к створу строящегося моста.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22. Дальнейшая доводка плавсистем и точное позиционирование пролета под мостом осуществлялись с помощью лебёдок.

23.

24. После того, как пролетное строение установили в положение, с которого будет осуществляться подъёмка, плавсистемы были закреплены на якорях, и начались работы по строповке пролёта.

25. Подъёмка пролёта осуществлялась с помощью монтажных агрегатов, на которых было установлено домкратное оборудование.

26. Подъёмка 1800-тонного пролетного строения выполнялась четырьмя 500-тонными домкратами.

27. Эти приспособления предназначены для закрепления пролета против возможных ветровых перемещений после того, как он будет поднят на высоту опор, но ещё не смонтирован на опорные части.

28. Анкеровка подъёмных канатов и подъёмка пролета осуществлялись за две специальные опорные балки, прикреплённые к основным металлоконструкциям по торцам пролёта. На этой фотографии - узел, в который заводится анкер.

29. Процесс заводки анкера в анкерный узел опорной балки.

30.

31. Каждый пучок состоит из 55 канатов - "стрендов".

32. Анкера смонтированы в опорной балке, канаты подтянуты.

33.

34.

35.

36. По технологическим соображениям концевые опорные блоки арочных пролетных строений монтировались на опорах отдельно, а по окончании подъёмки объединялись с поднятым пролётом.

37. Объединение опорной балки (к которой с помощью анкеров прикреплены канаты) с основными металлоконструкциями было выполнено на высокопрочных болтах и монтажной сварке. В процессе подъёма пролета на эти узлы крепления приходится самая большая нагрузка.

38. Подъёмка пролета была осуществлена в субботу 19 сентября. Путём постепенного и последовательного увеличения давления на домкратах пролетное строение было снято с плавсистем. Каждый этап увеличения давления сопровождался целым рядом измерительных процедур и геодезическим контролем раскружаливаемой конструкции. После завершающего этапа давление на домкратах достигло порядка 450 тонн, и пролетное строение было снято с плавсистем.

39.

40. Пролетное строение снято с плавсистем на всех 8 точках и подвешено на канатах.

41. Перед началом магистральной подъёмки обе плавсистемы были выведены из-под поднимаемого пролета и отведены к выкаточным пирсам сборочного стапеля. Через месяц с небольшим на них же повезут вторую арку.

42. Подъёмные домкраты, монтажные агрегаты и концевые блоки пролетного строения, установленные на опорах.

43.

44.

45.

46. Магистральная часть подъёмки проходит довольно быстро. Чтобы поднять пролет на 16 метров требуется всего порядка 3 часов. Подъёмка пролета компьютеризирована, сопровождается постоянным автоматизированным геодезическим контролем планового и высотного положения конструкции по нескольким точкам, работа домкратов синхронизирована, а их управление осуществляется с центрального пункта управления, расположенного в штабе подъёма на опоре 17. Подъёмка подобного рода конструкций - это ювелирная работа!

47.

48.

49.

50.

51.

52.

53. Остались последние сантиметры.

54. Вечером 19 сентября пролетное строение 16-17 было поднято.

55.

56. Поднимаемый пролет и его концевые блоки, заранее установленные на опорах.

57. После подъёмки пролета начинается завершающий этап работ по его монтажу - оформление стыков пролетного строения с концевыми блоками. Выполнение стыков концевых блоков занимает 5 дней. Всё это время пролет подвешен на канатах.

58.

59.

После того, как концевые блоки пристыкованы, осуществляется заключительный этап монтажа - поворот висящего на канатах пролетного строения на поперечный уклон 2% и последующее плавное опускание на капитальные опорные части. После установки на опорные части домкраты, канаты и подъёмное оборудование демонтируются. Эти работы были завершены в пятницу 25 сентября.