Строительство мостового перехода на остров Русский
через пролив Босфор Восточный во Владивостоке

Технологические особенности монтажа металлической балки жесткости
Технологические особенности монтажа металлической балки жесткости

Добрый день, уважаемые коллеги!

Хотелось бы внести некоторое прояснение в тему балки жёсткости. Вантовое

пролётное строение состоит из пилонов, балки жёсткости и вантовой фермы. Балка

жёсткости состоит из двух частей: металлической и железобетонной.

Сооружение металлической балки жёсткости выполняется в увязке с общей технологической последовательностью сооружения всего пролётного строения, поэтому давайте сначала рассмотрим общую схему сооружения моста.

-й этап сооружения пролётного строения вы можете наблюдать на слайде №2. На этом этапе происходит сооружение пилона до отметки 100 метров и, соответственно, сооружаются первые захватки балки жёсткости со стороны о.Русский и со стороны полуострова Назимова. Параллельно ведутся подготовительные работы по монтажу подмостей для сборки начального участка металлической балки жёсткости. Подмости будут смонтированы после сооружения металлической части перемычки пилона, к сооружению которой на данный момент уже приступили. И во время вчерашней экскурсии, вы, может быть, обратили на это внимание.

-этап. Подмости будут опираться на вспомогательную опору, которая уже стоит, и на перемычку пилона. На подмостях планируется собрать металлоконструкции аванбека, смонтировать на нём монтажный деррик-кран, испытать его, и затем уже приступить к монтажу укрупнённых монтажных блоков начального участка.

На 3-м этапе происходит бетонирование захватки балки жесткости на передвижных подмостях; производится сдвижка собранной плети в сторону пилона с постадийным стыкованием следующих блоков; замыкание железобетонной части балки жесткости и металлической; а так же бетонирование участка пилона до отметки 212 метров.

Этапы 4,5,6 (Слайды №3 и №4) – создание вантовой фермы с продолжением дальнейших работ.

Окончательный вид моста Вы можете видеть на слайде №5

Стройгенплан на о.Русский (слайд №6)

Со стороны о.Русский возникла некоторая стеснённость в производстве работ. Вызвана она тем, что здесь одновременно размещена площадка для сооружения пилона, также сооружается монолитная железобетонная балка жёсткости, и кроме этого с этой стороны начинается сооружение металлического участка балки жёсткости, т.е. это сооружение вспомогательных опор, устройство местных проездов и башенных кранов.

Слайд №7. Укрупнённые блоки для балки жёсткости будут доставляться к месту монтажа на о.Русский на плаву на плашкоутах и далее будет производиться его перекатка на берег к месту монтажа, строповки и подъёма блоков в проектное положение. Максимальная масса блока составит 400 тонн.

Слайд №8. Подъём блока будет осуществляться индивидуальным деррик-краном. Деррик-кран устанавливается на аванбеке, который обстроен специальными поперечными балками, на которых устанавливаются выносные опоры агрегата и узлы анкеров.

На слайдах №9 и №10 показана схема сборки и надвижки укрупнённого блока балки жёсткости. После того, как блок подняли на проектную отметку, его пристыковывают к аванбеку, и происходит его передвижка на 12 метров в сторону центрального пролёта.

Теперь мне хотелось бы рассказать поподробнее об оформлении стыка.

Оформление стыка

Поднятый на проектную отметку блок необходимо установить в точное положение, чтобы пристыковать его к ранее смонтированной конструкции.

Монтажный стык оформляется в несколько последовательно выполняемых этапов:

Совмещение отверстий под болты в стенке с отверстиями в накладке. Блок подаётся с накладками, установленными по стенкам. Точное обеспечение совпадения отверстий обеспечивается за счёт устройств, предусмотренных в деррик-кране. То есть, прежде всего, есть возможность поперечного перемещения пилона из плоскости крана, но это перемещение небольшое, на случай каких-то перекосов или неточностей установки самого крана для совпадения плоскостей вертикальных стенок. Потом происходит перемещение вдоль, чтобы накладки поднимаемого блока захватили стенку элемента, к которому всё это пристыковывается. И, кроме того, нужно создать проектный строительный перелом между блоками для обеспечения строительного подъёма. Для этого в составе крана предусмотрена специальная траверса, которая изменяет положение оси подвеса грузового полиспаста относительно центра тяжести, и таким образом создаётся разуклонка блока, и для того, чтобы прошёл монтажный блок, точность совпадения должна быть менее 1 мм.

Автоматическая сварка настильного листа палубы и листа нижней ребристой плиты. Работы по заполнению болтового поля пробками и в/п болтами осуществляется снаружи (с подмостей) и изнутри конструкции (изнутри смонтированного ранее блока). Для того, чтобы попасть внутрь коробки из подмостей и потом вылезти обратно, в зоне монтажного стыка предусмотрены монтажные люки. С подмостей осуществляется установка подкладок для оформления стыка нижней ребристой плиты. Для оформления стыка палубы, работы ведутся изнутри блока. После сварки производится окончательная тарировка болтов.

Оформление продольных рёбер (как по стенкам балок, так и в ортотропной плите, а также в нижней ребристой плите). Технологическую схему навесного монтажа панели вы можете видеть на слайде №11

Продольная передвижка смонтированного блока на 12 метров.

Далее после передвижки блока цикл работ повторяется: поднимается следующий блок, состыковывается и происходит передвижка готовой конструкции в центральный пролёт. Первым монтируется тот блок, к которому потом пойдёт первая ванта; аванбек, по мере прохождения конструкции в пролёт, разбирается. Таким образом собираются панели с 1 по 10-ю, а затем сдвигаются. 2-й и 1-й блоки после монтажа не сдвигаются, а остаются на месте, так как надвижка уже прекращается. Схема сборки и надвижки металлического участка балки жёсткости показана на слайде №12

Объединение металлической части балки жёсткости с железобетонной

Железобетонная балка заканчивается небольшой переходной панелью, которая устанавливается до начала бетонирования захватки, прилегающей к ней, и фактически она сразу омоноличивается. На слайде №13 вы можете как раз увидеть фрагмент проекта производства работ по монтажу элементов этой металлической переходной панели на подмостях для бетонирования.

Перед началом замыкания и после окончания надвижки необходимо отрегулировать высотное положение балки жёсткости и создать, опять таки, проектный перелом в зоне замыкания. На слайде №14 вы можете видеть положение балки жёсткости на перемычке пилона после окончания надвижки. Сама балка жёсткости опирается на специальные накаточные балки.

Далее балка поддомкрачивается, поднимается до необходимой расчётной отметки, чтобы создать проектный перелом стыка (слайд №15), и одновременно здесь производится демонтаж вспомогательных устройств. Параллельно с оформлением монтажного стыка устраиваются подферменники под постоянные опорные части (слайд №16).

После оформления монтажного стыка, для того, чтобы отрегулировать усилия в балке жёсткости и чтобы стык был прогружен теми моментами, которые были предусмотрены по расчёту, балка опускается в проектное положение и устанавливается на капитальные опорные части на перемычке пилона (слайд №17).

Объединение железобетонного и металлического участков балки жесткости, а также монтаж элементов замыкающей панели показаны на слайде №18.

В процессе сооружения балки жёсткости в целом, как металлической, так и железобетонной, её необходимо закреплять от температурных перемещений, и это закрепление переменно на разных стадиях монтажа (слайд №19 – со стороны п-ова Назимова). В процессе сооружения железобетонной балки жёсткости, неподвижное закрепление осуществляется на опоре М4; а после замыкания балки жёсткости неподвижное закрепление переносится уже на пилон, и оно будет здесь находиться до замыкания в центральном пролёте.

Натяжение первых вант.

Схему натяжения первых вант вы можете видеть на слайде №20.

Следующий этап – это разворот монтажного агрегата и начало навесного монтажа в центральном пролете (слайд №21).

Центральный блок подаётся с плашкоута. Вначале поднимаются одиночные блоки длиной 12 метров. Затем, по мере увеличения шага постановки вант, начинают поднимать уже спаренные укрупнённые блоки длиной 24 метра. Собственно, таким образом, и будет монтироваться центральный пролёт (слайд №22). При этом, если смотреть по графику, будет завершаться сооружение пилонов и сооружаться балка жёсткости в сторону анкерных опор. Подмости, с которых будет производиться оформление стыка с наружной части, будут перемещаться со стыка на стык. Как выглядят подмости для навесного монтажа балки жёсткости в центральном пролёте, вы можете видеть на слайде №23.

Также, при проведении строительных работ, возникает еще одна проблема, которой, я думаю, стоит уделить отдельное внимание и подробнее рассказать о ней в следующей конференции. Речь идёт о ветровых воздействиях и колебаниях балки жёсткости: как при монтаже, так и в процессе эксплуатации. Балка жёсткости на стадии монтажа имеет переменные собственные частоты, и когда сооружается уже достаточно большая консоль, то в ней возникают различные негативные эффекты. Данные о собственных частотах конструкции на стадии монтажа вы можете видеть на слайде №24.

Окончательный вид моста после замыкания центрального пролёта вы можете видеть на слайде №25.

Заместитель генерального директора ОАО «Институт Гипростроймост»
Сергей Евгеньевич Горбачев