2 - 2012

Мостостроение: современные технологии

Надежда Бабкова

В одной из последних статей мною была рассмотрена тема строительства и архитектуры уникальных объектов в Самаре. А в конце 2011 года газеты Самары запестрели заголовками: «Установлен центральный пролет Кировского моста, который соединил два берега реки Самара!», «Кировский мост соединил два берега одной реки!», «В Самаре Кировский мост откроется в 2012 году». Безусловно, это событие важное, долгожданное и немалозначимое.

Проектирование Кировского моста началось в 2006 году, а старт строительству был дан годом позже. Общая стоимость возведения транспортного комплекса сегодня приближается к 12 млрд руб. Сумма внушительная, поскольку это мостовая конструкция длиной почти 11 км, которая включает четыре транспортные развязки разных уровней, шесть мостов и путепроводов и  три дополнительных сооружения. Сроки строительства (2006­2012 гг.) тоже внушительные — как следствие кризиса и сложности работ.

Кировский мост в ходе планирования позиционировался как средство от «пробок» и «трасса непрерывного движения, которая серьезно разгрузит город». Да­да, пробки существуют не только в столице нашей необъятной родины, но и в других многочисленных городах­миллионниках.

Мост станет продолжением проспекта Кирова для обеспечения пропуска транзитного автотранспорта с федеральной трассы M5 «Урал» через Самару на федеральную трассу Самара — Чимкент. Кировский мост соединит проспект Кирова с обводной дорогой через Самару.

На мосту предполагается шесть полос движения автотранспорта — это довольно широкая конструкция, однако основной поток машин стечется в узкий (4­полосный, а зимой 2­полосный) проспект Кирова. Будем надеяться, что это не усугубит положение на проспекте, которое и без того плачевное — ежедневные пробки и уплотненное движение. Не будем думать о грустном: мы надеемся, что в момент сдачи данного моста будет реконструирован (отремонтирован и расширен) и проспект Кирова.

Конструкция Кировского моста весьма интересна. Он подвесной, вантовый (ванты — трубы, внутри которых находятся плетеные канаты).

По словам начальника участка, строящийся мост является уникальным объектом. «Здесь все металлоконструкции и опоры индивидуальные. Строительство вантового моста считается у нас высшим пилотажем. Построив один такой мост, можно, выйдя на пенсию, сказать себе: “Да, я настоящий мостовик!”». Строители утверждают, что Кировский мост станет визитной карточкой города благодаря красивой и оригинальной конструкции: помимо опор, пролеты моста будут поддерживаться стальными вантами, словно лучами, расходящимися от двух пилонов. Предстоит смонтировать 56 вантов, расчетный срок службы которых не менее 100 лет.

Конструкция моста выбрана не только из эстетических соображений: по реке Самаре осуществляется интенсивное движение пассажирских и грузовых судов, поэтому использование конструкции на опорах невозможно, чтобы не создавать преград речному судоходству. Мост обещает быть не только архитектурно­изысканным, но и функциональным. Длина руслового пролета составит 177 м, что обеспечит проходимость под ним судов.

Я не могла пропустить столь значимое событие для нашего города и не оценить обещанные функциональность и красоту.

Вообще, вантовые мосты начали возводить с середины прошлого столетия, техника их строительства и правила монтажа очень хорошо изучены и неоднократно применялись в конструкциях по всему миру. По пути на объект строительства в голове возникали образы вантовых мостов, привлекающих своей масштабностью и красотой.

Самара, Кировский мост, май 2011 г.

Самара, Кировский мост, май 2011 г.

Самара, Кировский мост, пилон и ванты, октябрь 2011

Самара, Кировский мост, пилон и ванты, октябрь 2011

Рис. 1. Расчет мостовых конструкций в ПК «Лира»

Рис. 1. Расчет мостовых конструкций в ПК «Лира»

Рис. 1. Расчет мостовых конструкций в ПК «Лира»

Прибыв на место, я не обнаружила той предвкушаемой законченной красоты, но этого и следовало ожидать, ведь в газетах сообщали лишь о соединении берегов реки, а не о сдаче моста в эксплуатацию. Но само по себе соединение берегов — это тоже чудо.

На данный момент возведенную конструкцию уже можно назвать мостом — она впечатляет своей сложностью и фундаментальностью: пилоны, ванты и эстакада довольно сложны и требуют тщательных расчетов при проектировании, а точность выполнения расчетов жизненно важна.

Вспомним мост через Волгу в Волгограде, который после ряда происшествий нарекли «танцующим». Причина данного явления — ветровой резонанс. Сейчас, после математических расчетов и выводов ученых, остается решить инженерный вопрос: чтобы такое впредь не повторялось, на мостовом переходе установят специальные демпферы — сооружения, способные рассекать поток ветра. Но этих проблем можно было легко избежать, ведь существует множество расчетных комплексов мостовых конструкции, которые учитывают не только ветровую нагрузку.

Рис. 2. Расчет мостовых конструкций в ПК «ЛИРА»

Рис. 2. Расчет мостовых конструкций в ПК «ЛИРА»

На рис. 1 и 2 приведен пример расчета мостовых конструкций в ПК «ЛИРА», а на рис. 3 и 4 — в Robot Structural Analysis.

К сожалению, мне неизвестно, действительно ли только кризис повлиял на увеличение сроков строительства моста или были еще какие­то причины этого. Хочется отметить, что современные инструменты для проектирования и расчета мостовых конструкций позволяют свести к минимуму сроки проектирования и по максимуму предотвратить возникновение коллизий на стройплощадке. При проектировании и расчетах столь сложной конструкции используются программы, позволяющие исключить человеческий фактор (минимум рисков, неточностей и ошибок). Остальное достигается за счет качества работы непосредственно на стройплощадке.

Рис. 3. Расчет мостовых конструкций в Robot Structural Analysis

Рис. 3. Расчет мостовых конструкций в Robot Structural Analysis

Рис. 3. Расчет мостовых конструкций в Robot Structural Analysis

Рис. 4. Расчет мостовых конструкций в Robot Structural Analysis

Рис. 4. Расчет мостовых конструкций в Robot Structural Analysis

На рис. 5 и 6 приведены примеры программ для проектирования мостовых конструкций.

Не стоит забывать о том, что при возведении мостов колоссальную роль играет топография местности. От правильных расчетов при работе с земельными массами и ландшафтом зависит геометрия конструкции сооружения, трудозатраты и количество используемых материалов. При помощи специализированных проектных решений, например Autodesk Civil 3D, возможно автоматизировать и этот этап работ.

Рис. 5. Проектирование и предварительный расчет мостовых конструкций в Revit Structure

Рис. 5. Проектирование и предварительный расчет мостовых конструкций в Revit Structure

Рис. 6. Проектирование железобетонных и металлоконструкций моста в Revit Structure

Рис. 6. Проектирование железобетонных и металлоконструкций моста в Revit Structure

Рис. 6. Проектирование железобетонных и металлоконструкций моста в Revit Structure

Когда­то строителей ставили под вновь возведенным мостом, чтобы они головой отвечали за свою работу. Если мост рушился — его создатель погибал вместе с ним, если нет — ему воздавали почести. Поэтому до сих пор стоят мосты, построенные многие века назад. Будем надеяться, что Кировский мост был спроектирован с помощью современных инструментов и не только станет визитной карточкой Самары, но и прослужит не один десяток лет, помогая справиться с нарастающим транспортным потоком.

Работайте с нами, работайте с удовольствием!

САПР и графика 2`2012