Бетонирование шарниров арки Подольского моста: tov

tov_tob

Бетонирование шарниров арки Подольского моста

Apr 30, 2020 11:25

Завершается очередной этап строительства арочного моста через Днепр: на днях были забетонированы огромные шарниры, на которых все эти годы стояла арка. До бетонирования шарниров нельзя подвешивать мост к арке, а в силу определенных причин бетонирование можно проводить только весной или осенью. Как вы знаете, арочный мост я всегда выделял на фоне остального Подольского мостового перехода. Это не только самое сложное сооружение этого огромного транспортного комплекса, но один из самых больших и уникальных арочных мостов в Европе. Поэтому пропустить такой важный этап, как бетонирование шарниров, конечно же, было нельзя. Сегодня мы с вами во всех деталях посмотрим на все операции, сопутствовавшие бетонированию, увидим, как шарниры выглядели до монтажа на арку, а также узнаем множество неочевидных деталей и для чего вообще все это нужно.

1. Арка Подольского моста разделена на две части: стальную и железобетонную. Мы привыкли воспринимать железобетонную часть, как некую опору, на которой стоит собственно тело арки. Но это неверная интерпретация. Эти железобетонные "основания" - это неотъемлемая часть арки в том смысле, что и стальная, и железобетонная часть должна работать (распределять нагрузку от моста) как единое целое. Пока между ними стоят шарниры, эта цель не может быть достигнута: аркой по сути является только стальная часть. Пока она имеет возможность вращаться на шарнирах, она будет распираться в них и на стальной части арки будут сосредоточены дополнительные напряжения и нагрузки. Это особенно хорошо станет чувствоваться, когда мостовые фермы будут подвешены на арку с помощью вант (полотно моста весит почти 10 тыс. тонн). Чтобы разгрузить стальную часть, нужно забетонировать шарниры и тогда арка будет распираться уже не на шарнирах, а на массивном береговом фундаменте, от которого на этом фото видно лишь кусочек. Именно такая концепция лежит в проекте. То есть арка в рабочем виде должна быть бесшарнирной и передавать усилия в берега, иначе нагрузка на арке будет распределена неверно.

2. Теперь традиционно немного истории. Так выглядел арочный мост через Днепр в середине 2006 года. В русле только сооружаются временные опоры, но зато на берегу уже можно наблюдать мощный фундамент арки. Железобетонная плита слева - это он есть.

3. Можете примерно оценить масштаб арочного основания. Плита, как видите, даже полностью не влезла.

4. Фундамент арки и растущая эстакада на Трухановом острове.

5. Теперь перепрыгиваем в 2008 год. Этот трамплин - основа опалубки для бетонирования железобетонной части арки.

6. Это фото сделано со стороны правого и берега. Видно начало сборки арматуры под арку. Также видно, что фундамент арки в этом месте уходит под набережную.

7. Это же место с другого ракурса. Железобетонная основа арки уже забетонирована. Высота железобетонной части арки - 11,4 м.

8. Кстати, с внутренней стороны она имеет дополнительное ребро.

9. А вот и ее торец, но еще без шарнира.

10. На этом фото мы видим все составные части будущего шарнира. Стопки треугольников по центру - это часть шарнира, которая будет закрепляться на железобетонной части арки. А справа - по сути первый кусочек стальной части арки. Посмотрите, какой он короткий и миниатюрный по сравнению с остальной аркой... Или не очень миниатюрный? Что ж, самое время добавить человека для масштаба!

11. Теперь мы видим все тоже самое, но уже в сборе. На фото - Михаил Михайлович Корнеев, главный инженер проекта Подольского моста. Диаметр оси шарнира 30 см (!), а тот самый миниатюрный огрызок будущей арки имеет высоту 4, 8 м. Шарниры на арках Подольского моста временные и правильно называются "монтажные шарниры". Это не случайно, ведь они нужны исключительно на период сборки арки, чтобы правильно отрегулировать ее пложение. После замыкания шарниры становятся не нужны, а после подвешивания моста на арку, как мы выяснили выше, они и вовсе начнут вредить всей конструкции.

12. На предыдущем фото была предварительная сборка, а теперь шарнир начинает перемещаться на арку. Два треугольника над шарниром - это закладные под фиксаторы. С их помощью будет жестко фиксироваться шарнир, когда наступит черед их бетонировать. Таких закладных по четыре штуки на каждый шарнир. Но давайте не будем забегать наперед...

13. Все очень тщательно выставляется и многократно проверяется, ведь от точности сборки и положения этих элементов в пространстве зависит сборка всей остальной огромной арки.

14. Так выглядит арочный коротыш с 10-го фото с другой стороны. Во всей остальной арке внутренняя структура совершенно иная.

15. Соседний шарнир. Сверху, как видите, уже приставлены (но еще не приварены) более длинные сегменты арки.

16. Укрытие для сварщиков, которые будут варить сегменты арки. Строители на фото устанавливают одну из закладных для фиксаторов.

17. И, наконец, бетонируется основание шарнира. На фото 2009 год. После демонтажа опалубки на этом узле ничего не менялось на протяжении 10 лет. Длинные выпуски арматуры и анкеры Нельсона на стальной части арки с самого начала нам намекали, что бетонные работы тут еще не завершены :)

18. Начало сборки стальной части арки...

19. Первые блоки арки собирались с помощью козлового крана, который катался по эстакаде. А дальше был Захарий, домкраты, замыкание арки... и мы перемещаемся в 2019 год, когда начались первые подвижки к окончательному бетонированию шарниров.

20. Подготовка к бетонированию шарниров начинается с обвязки его арматурой. Там, где продольные выпуски арматуры были недостаточно длинными, их нарастили, а потом везде добавились поперечные прутья, образовав вот такую сетку.

21. Сверху и снизу сетка неполная - там оставлен временный "пролаз" между прутьями, чтобы можно было попасть внутрь. На боковой поверхности также появились П-образные скобы, которые должны лучше связать арматурную сетку с бетоном. Мы их еще увидим крупным планом.

22. Дальше наступает очень интересный момент: внутри каждого шарнира привариваются мощные стальные пластины, которые зафиксируют стальную и железобетонную части арки между собой на период бетонирования. Пока нет такой фиксации, арка незначительно поворачивается на шарнире в течение дня за счет температурного расширения. Бетонировать такую подвижную конструкцию нельзя, ведь во время схватывания бетона стальная арка будет его раскачивать и образуются недопустимые щели между стальной плитой арки и бетоном.

23. Фиксаторы привариваются к закладным, которые вы видели на 12-м фото. Если присмотреться к верхнему концу фиксатора, то видно, что он пока не приварен к арке. Это будет сделано незадолго до бетонирования.

24. Каждый сварной шов фиксатора был тщательно проверен ультразвуком.

25. Кстати, на заднем плане также видно, что была проведена подготовка старой бетонной поверхности: был очищент верхний слой бетона.

26. Наконец, для сбора опалубки месяц назад начали возводиться строительные леса.

27. Место тут довольно геморное, потому что леса приходится ставить на маленьком пятачке, работы ведутся на большой высоте, вокруг вода и подавать конструкции можно только сверху.

28. Продольные прутья арматуры фиксируется на теле арки.

29. На мосту заранее по определенной схеме была разложена опалубка, которую впоследствии опускали вниз.

30. Помните, что тут обычно дует сильный ветер? Опускать такой парус иногда получалось не с первого раза.

31. Частично собранная опалубка. С опалубкой возились довольно долго, изначально предполагалось бетонировать шарниры еще в начале апреля.

32. Давайте посмотрим на опалубку вблизи. Бетон будет "заходить" на арку довольно далеко, даже дальше чем заканчивается "ежик" из анкеров Нельсона. Граница бетонирования - деревянный бортик, на который опирается опалубка. Прутья арматуры, как видите, тянутся не на всю длину бетонирования: считается, что арка должна хорошо схватиться с бетоном за счет анкеров Нельсона. Не стоит думать, что слой бетона в этом месте будет излишне тонким для такой массивной конструкции. Основная масса бетона заходит внутрь стальной арки (это мы наглядно увидим дальше).

33. Опалубка с другой стороны. Хорошо видны П-образные скобы на арматурном каркасе. Они должны лучше связать его с бетоном.

34. Заглянем еще раз внутрь шарнира. Напротив видны листы опалубки, а фиксатор уже приварен к стальной части арки.

35. Стенки опалубки на этом шарнире собраны.

36. На шарнирах со стороны Труханового острова условия монтажа опалубки были иные: можно было поставить кран просто на берегу и подавать все необходимое оборудование снизу.

37. Девайс, который стоит справа - пылесос, а внутри шарнира можно заметить человека, который удаляет пыль и песок из конструкций (до бетонирования остается несколько дней). Пока сверху красили арку, сюда успели налететь килограммы песка.

38. Бетонирование шарниров может быть выполнено только в осенью или весной. Зимой слишком холодно и такой объем бетона не прогреешь нормально, а летом слишком жарко. Кроме того, существует определенная температура, которая должна быть выдержана при фиксации шарниров и при последующем бетонировании.

39. Тут можно наглядно оценить толщину будущего бетона вокруг стальных стенок арки.

40. Подаются последние элементы боковых стенок.

41. Параллельно проходит доводка арматурного каркаса к окончательному виду.

42. Последний элемент конструкции - крышка.

43. Их тут три штуки. Нижняя - не съемная, а две верхних перед бетонированием только подгоняются на свои будущие места. Непосредственно во время бетонирования они будут демонтированы и через образовавшийся проем будет подаваться бетон, а затем крышки снова станут на свои места и останутся там до момента схватывания бетона.

44. Тут на фото мы видим примерку средней крышки.

45. Для подгонки опалубки пригодится и обычная пила.

46. Так выглядит полностью собранная крышка.

47. Наступает момент бетонирования. Бетонирование ведется парами: сначала бетонируются шарниры низовой (южной) стороны, а спустя два-три дня - по верховой стороне. Первые два шарнира были забетонированы 24 апреля.

48. Для бетонирования использовался специальный бетон, который не терял пластичность на протяжении 4 часов (обычный бетон начинает терять пластичность меньше чем через час после укладки в опалубку). Это необходимо для того, чтобы схватывание бетона происходило одновременно во всем объеме шарнира.

49. Как видите, средняя и верхняя крышки были удалены и через довольно большой проем ведется подача бетона и его вибрирование.

50. Аналогичная картина и со стороны Труханова острова.

51. Подача бетона здесь ведется снизу.

52. 27 апреля была забетонирована вторая пара по верховой стороне.

53. Процесс здесь идет точно так же.

54. Общий объем бетона на каждом шарнире - до 90 кубов.

55. Противоположная сторона.

56. А теперь давайте заглянем в арку и посмотрим, что происходит там. Внутри арки на каждом шарнире также была собрана опалубка, а сверху в ней было оставлено специальное окошко.

57. Петр I прорубил окно в Европу, а здесь строители прорубили окно в бетон ;) Окошко нужно не столько для наблюдения, сколько для вибрирования бетона: снаружи арки все полости и углы вибратором не достать. А ведь здесь очень важно, чтобы бетон равномерно и полностью заполнил все пространство, иначе стальная и железобетонная часть арки не будут жестко связаны. Очень любопытно, что получится в итоге. Насколько мне известно, бетон по итогу зашел далеко не во все углы опалубки. Но чтобы все увидеть своими глазами, нужно дождаться полного демонтажа опалубки. Заодно узнаем, как будут исправлены недочеты.

58. Когда бетон в шарнире поднимается до уровня технологического окошка, его закрывают.

59. Теперь все работы можно продолжать только снаружи.

60. Наступает интересный момент: уровень бетона достиг уровня нижней крышки на опалубке, но до завершения работы еще далеко. Теперь нужно установить и закрепить среднюю крышку.

61. Крышка становится на свое место. Между ней и стальной плитой арки пока остается внушительная щель, через которую будет продолжена подача и вибрирование бетона.