Zhendong Huang
Автодорожные мосты через ущелья в современном Китае
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.
При строительстве стальной фермы использовалась технология цельного соединения узловых элементов: решетки фермы сваривались с одним либо двумя узловыми элементами в единое целое на заводе, для соединения сквозной фермы на строительной площадке использовались высокопрочные болты. На обоих концах балки жесткости по обеим сторонам верхнего и нижнего поясов установлены ветрозащитные опоры, в середине главного пролета установлены центральные узловые соединения, при этом центральная перегородка закрыта и вдоль пролета моста установлена баллотировочная плита Т-образной формы для повышения ветроустойчивости. На берегу со стороны округа Ичан использованы туннельные анкеры, на берегу со стороны г. Эньши – гравитационные анкеры.
Расчетная категория нагрузки моста через реку Сыдухэ составляет 20 автомобилей и 120 прицепов, расчетная скорость движения автотранспорта составляет 80 км/ч, габарит проезжей части моста 24,5 м, четыре полосы движения в обоих направлениях.
Схема моста через реку Сыдухэ в разрезе (ед. изм. габаритов: см)
Мост через реку Сыдухэ
Местность расположения моста через реку Сыдухэ представляет собой горный рельеф с большими возвышенностями, стесненные условия проведения строительных работ, неудобного транспортного сообщения, которые создавали множество проблем при строительстве моста. С точки зрения строительной конструкции и технологии строительства можно выделить основные особенности:
1. Сила тяги одиночного троса анкеровки туннельного типа на берегу реки со стороны Ичан составляет 20 000 т, что на тот момент являлось одним из самых больших туннельных анкеров подвесного моста в Китае, к тому же место возведения туннельного анкера располагается на высшей точке автодорожного туннеля разветвленного типа, минимальное расстояние анкера до автодорожного туннеля составляет 23 м, взаимодействие сложное.
2. В середине главного пролета установлены центральные узловые соединения жесткого типа, что является прецедентом в Китае. По сравнению с обычными продольными амортизаторами, она не только эффективно улучшает продольную жесткость и ветроустойчивость моста, но и улучшает характеристики несущих сил конструкции и сокращает трудоемкость технического обслуживания в будущем.
3. Использована инновационная заменяемая система анкерного крепления.
4. Впервые использована технология применения направленного ракетного снаряда для прокладки основного тягового троса моста, тем самым был создан прецедент в истории строительства мостов в Китае и во всем мире.
Мост через реку Сыдухэ
7. Мост через реку Лишуй на скоростной автодороге Чжанцзяцзе- Хуаюань в провинции Хунань
Мост через реку Лишуй на скоростной автодороге Чжанцзяцзе – Хуаюань расположен в провинции Хунань на стыке района Юндин г. Чжанцзяцзе и уезда Юншунь Сянси-Туцзя-Мяоского автономного округа, мост построен через ущелье реки Лишуй . Мост построен на участке скоростной автодороге Чжанцзяцзе – Хуаюань БЮ и также является вторым по масштабам подвесным мостом, построенным на скоростных автомагистралях в провинции,уступая только мосту Айчжай . Официальное строительство моста началось в марте 2010 г., и в 2013 г. мост был введен в эксплуатацию.
Мост расположен по обеим сторонам ущелья реки Лишуй . Ширина вершины ущелья составляет около 420 м, ширина дна долины – около 50 м, разность высот между проезжей частью моста и дном долины составляет около 400 м, отличается сложным геологическим строением. В районе площадки моста дует сильный овражный ветер, и на мост сильно влияет воздействие ветрового «эффекта трубы ущелья», основная конструкция моста подвержена вибрации при низких скоростях ветра, что создавало большие проблемы при разработке проекта и строительстве моста. Мост через реку Лишуй представляет собой однопролетный подвесной мост со стальной ферменной балкой длиной 856 м, общая длина моста составляет 1246 м. Пилон моста представляет собой железобетонную двухколонную рамную конструкцию, высота берега со стороны Чжанцзяцзе составляет 137,5 м, высота берега со стороны Хуаюань составляет 123,2 м. Схема основного тягового троса по длине пролета 200 + 856 + 190 м, отношение провеса к длине пролета 1/10, на берегу со стороны Чжанцзяцзе поперечный шаг между двумя основными тяговыми тросами на крайнем пролете и на главном пролете составляет 28 м; на берегу со стороны Хуаюань изза требований изменения маршрута, поперечный шаг был изменен от 28 м на 38 м, на плане выглядит в форме клина. На протяжении всего моста использовано 69 пар тросовых вант, нормальный шаг между вантами составляет 12,0 м, расстояние от концевого ванта до пилона составляет 20 м. Общая длина балки жесткости со стальными фермами составляет 854 м, высота фермы 6,5 м, ширина фермы 28,0 м, длина межузловой секции 6,0 м. На нижней поперечной балке мостового пилона установлены вертикальные опорные кронштейны и поперечные ветрозащитные опорные кронштейны, в середине пролета установлены гибкие центральные узловые соединения. На главном мосту используется модульная многонаправленная установка деформационных швов, возникающих на мостовой балке ВВОР-1280. Чтобы в полной мере использовать рельеф местности, на обоих берегах моста построены гравитационные анкеры, седловина разрозненных тросов (вант) спроектирована для системы горной впадины, имеющей ступенчатую форму, объем заливки бетоном одного анкера составил около 50 000 куб. м. Расчетная категория нагрузки моста через реку Лишуй соответствует классуIдорог общего пользования, расчетная скорость движения автотранспорта составляет 80 км/ч, категория сейсмобезопасности VI баллов. Габаритная ширина проезжей части моста составляет 28 м, предусмотрено четыре полосы движения в обоих направлениях.
Схема моста Лишуй в разрезе (ед. изм. габаритов: см)
Мост Лишуй
Технологии, применяемые при строительстве моста Лишуй обладают следующими отличительными особенностями:
1.При строительстве поперечной балки использовался «метод строительства мостовой опоры и поперечной балки без опоры», что явилось первым случаем в истории мостостроения в Китае.
2. Во время прокладки основного тягового троса моста применялась технология применения направленного ракетного снаряда через ущелье, тем самым был создан прецедент в истории автодорожного строительства в провинции Хунань, и второй успешный случай в истории мостостроения Китая применения технологии с направленным ракетным снарядом,также впервые было успешно применена технология направленного ракетного снаряда в сложных погодных условиях, таких как дождь и туман. Было потрачено 33 дня для завершения строительных работ по прокладке несущего троса до приемного моста (технологического прохода) с применением технологии с направленным ракетным снарядом, тем самым был установлен рекорд по возведению шести несущих тросов с помощью приемных мостов за один день и был обновлен рекорд самой высокой скорости строительства приемных мостов (технологических проходов) в Китае.
3. При строительстве анкерной оттяжки впервые в Китае была использована технология терморегулирования с помощью крупномасштабной холодильной машины. Кроме того, при строительстве анкерной оттяжки после заливки использовалась одноразовая «не требующая сборки-разборки, легко использующая сетка-опалубка», с помощью которой был эффективно сокращен период строительства и получена экономия стоимости проекта.
Мост через реку Лишуй проложен через живописное район уровня АААА – пещера «Девять небес», расположенный рядом с рекой Маоянь в городском округе Чжанцзяцзе. Проект моста органично вписался как элемент национальной культуры и обладает чрезвычайно высокой декоративной ценностью.
8. Мост через реку Цзиньшацзян (Янцзы) в ущелье Прыгающего тигра провинции Юньнань
Мост через реку Цзиньшацзян в ущелье Прыгающего тигра расположен в живописном районе ущелья в Дечен-Тибетском автономном округе провинции Юньнань и пересекает реку в верхнем ее течении. Мост расположен на участке автодороги Лицзян – Шангри-Ла в границах соединительной ветки Синин – Лицзян скоростной автодороги Пекин – Тибет G0613 и является объектом автодороги Лицзян – Шангри-Ла. Строительство моста началось в декабре 2014 г. и продолжается до сих пор.
Мост расположен в живописном районе ущелья Прыгающего тигра, который представляет собой каньон на плато реки Цзиньшацзян, где расположены различные природные заповедники и достопримечательности. Место возведения моста расположено в глубокой речной долине с обрывистым горным рельефом, который относится к каньону с горами средней и большой высоты тектонической денудации, ширина реки составляет 100 – 220 м, на реке отсутствуют условия для судоходства. Направление простирающейся реки и горной цепи в основном совпадает с направлением тектонической линии, профиль долины реки имеет \/-образную форму, террасы, как правило, не развиты, естественный поперечный уклон составляет 30° ~ 60°, местами очень крутые уклоны. Высота над уровнем моря самой высокой вершины в районе площадки моста составляет 3736,1м,самая низкая высотная отметка (в русле реки) на оси моста составляет 1804,7 м, максимальный перепад высот составляет 630,20 м, проезжая часть моста находится на высоте 260 м от поверхности реки.
Схема моста через реку Цзиньшацзян через ущелье Прыгающего тигра в разрезе (ед. изм. габаритов: см, ед. изм. высоты м)
Мост через реку Цзиньшацзян через ущелье Прыгающего тигра представляет собой однопролетный ферменный подвесной мост с отдельно стоящими пилонами длиной с главного пролета 766 м, подход к мосту на берегу со стороны Лицзян представляет собой балочный мост с прогонами коробчатого сечения из предварительно напряженного бетона размером 6 х 41,0 м, полная длина составляет 1017 м. Рельеф территории площадки моста крутой и обрывистый , пилоны установлены только на берегу со стороны Лицзяна, высота пилонов, установленных на верхнем и нижнем течении неодинакова, высота левого пилона составляет 134,5 м, высота правого пилона составляет 149,5 м. Пилон представляет собой железобетонную двухколонную рамную конструкцию, поверхностный уклон места установки пилона достигает 54°. Планировка основных несущих тросов моста 766 + 160 м, отношение провеса к длине пролета составляет 1/10, межцентровое расстояние между двумя основными несущими тросами в поперечном направлении составляет 24,5 м, используются заранее изготовленные параллельно проложенные пряди из стальных тросов. Каждый основной несущий трос состоит из 91 пряди по всей длине троса, на крайнем мостовом пролете на берегу со стороны Лицзяна установлены 2 задних троса. Внутренний диаметр основного несущего троса с тросовым зажимом составляет 637,2 мм (средний пролет) и 644,17 мм (крайний пролет на берегу Лицзян); внешний диаметр основного троса с тросовым зажимом составляет 645,02 мм (средний пролет) и 652,07 мм (крайний пролет на берегу Лицзян).
На берегу со стороны уезда Шангри-Ла построена площадка для основного несущего троса без подвески длиной 107 м, применяется роликовое осевое комбинированное тросовое устройство, которое может одновременно выполнять функции перемещения и ослабления натяжения тросов. Нормальный шаг от ванта вдоль моста составляет 11,5 м. Сегменты стальной фермы главного пролета разделена на 13,5 + 57 х 11,5 + 13,5 м, высота стальной фермы составляет 6,615 м, ширина 26 м. На берегу со стороны г. Лицзян используется гравитационная анкеровка на фундаменте мелкого заложения, на берегу со стороны уезда Шангри-Ла отсутствует мост главного пилона, применены туннельные анкеры.
Расчетная категория нагрузки моста через реку Цзиньшацзян через ущелье Прыгающего тигра соответствует классуIдорог общего пользования, расчетная скорость движения автотранспорта составляет 80 км/ч, проектная эталонная скорость ветра в 26,9 м/с, категория сейсмобезопасности VIII баллов.
Максимальный продольный уклон мостовой балки составляет 1,5%, поперечный уклон проезжей части моста составляет 2,0% в обоих направлениях. Габаритная ширина проезжей части моста составляет 24,5 м, предусмотрено четыре полосы движения в обоих направлениях.
Мост через реку Цзиньшацзян через ущелье Прыгающего тигра
Мост через реку Цзиньшацзян через ущелье Прыгающего тигра представляет собой инновационную конструкцию однобашенного однопролетного подвесного моста, закрепленного с помощью грунтовых анкеров. Длина пролет составляет 766 м, что является самой большой в мире длиной пролета такого типа. Использовано роликовое осевое комбинированное тросовое устройство, что является первым случаем применения такого рода устройства на подвесных мостах с большим пролетом в стране и за рубежом.