Дорожное строительство. Мосты и развязки


Версия для печати

9 октября нынешнего года в Минске проходил 3-й практический семинар на тему "Дорожное строительство. Мосты и развязки", организованный агентством бизнес-коммуникаций "Отраслевые форумы", на котором рассматривались актуальные вопросы в области мостостроения и дорожного строительства, освещались уникальные инженерные решения и находки. Многие ведущие отечественные и зарубежные компании представили свои технологии и материалы, используемые в данной области. Следует сказать, что на мероприятии поднимались и проблемные вопросы… Словом, все участники сошлись на мысли, что подобные семинары являются отличной площадкой по обмену опытом, толчком к творческому поиску новых идей.

р, начальник мостового управления ГП "БелдорНИИ" Ольга Михайловна Вайтович отметила, что данное научное "собрание" является весьма актуальным и востребованным среди специалистов отрасли. Более подробно она рассказала о новейших нормативных правовых актах в области мостостроения и дорожного строительства. Специалист напомнила, что с 1 ноября 2011 г. введен в действие основной технический нормативный правовой акт в области проектирования мостов ТКП 45-3.03-232-2011 "Мосты и трубы. Строительные нормы проектирования", который отменил СНиП 2.05.03-84. Следует сказать, что издание ТНПА было сопряжено с некоторыми трудностями. Говоря о сложности процесса разработки, специалист подчеркнула, что его содержание было увязано с вводимыми в действие еврокодами, которые в свою очередь распространяются только на новые объекты строительства. "А ведь у нас есть множество сооружений, запроектированных по старым нормам. И это также необходимо было учитывать, прежде чем отменить все ТКП и руководствоваться только евронормами, — объяснила О. М. Вайтович, — поэтому было принято решение о разработке отечественного норматива. В итоге получился, образно говоря, переходной документ, в котором проектировщик может найти и некоторые элементы еврокодов. Этого требует современная практика проектирования". Она обратила внимание на то, что ТКП был создан научными работниками ГП "БелдорНИИ" при участии ведущих специалистов-мостовиков ГП "Белгипродор", главного специалиста ООО "Экомост", к. т. н. Д. Е. Гусева при научном редактировании заведующего кафедрой "Мосты и тоннели" БНТУ, д. т. н., профессора Г. П. Пастушкова. Следует сказать, что отличие введенного в действие ТКП от старого СНиПа в том, что в новом документе предусмотрена возможность расчета по деформационной модели сечения, т. е. проектировщик может не только запроектировать конструкцию, но и оценить, каковы ее резервы долговечности (как это конструкция через определенное время себя поведет). Общими в новом документе со старым СНиПом являются единые принципы подхода к расчетам по предельным состояниям. Эти же принципы задекларированы и в еврокодах. О. М. Вайтович сообщила, что сегодня в республике уже есть мост, запроектированный под нагрузки по еврокодам: в ГП "БелдорНИИ" были разработаны опытные конструкции сводчатых плит пролетных строений, которые ГИП ООО "Экомост" А. Л. Богрецов применил при проектировании моста через реку Волму. В сооружении объединение сводчатых плит в проектном строении осуществлялось при помощи накладной монолитной плиты. Следует сказать, что примененная в плитах арматура класса S 500 позволила мосту принимать нагрузки по еврокодам, что и было подтверждено в процессе испытаний.

Также О. М. Вайтович обратила внимание на то, что с 1 января 2013 года вводится в действие новый СТБ на арматуру 1704-2012 взамен СТБ 1704-2006. В новом стандарте разработчики постарались максимально приблизить его к европейским стандартам.

"По европейским нормам арматура должна соответствовать четырем требованиям: прочность, деформативность, свариваемость, выносливость. В нашем стандарте СТБ1704-2006 выносливость была пропущена, поскольку документ разрабатывали специалисты промышленного и гражданского строительства, для которых этот вопрос был до недавнего времени (до начала строительства высотных зданий) не актуален, во-вторых, это мотивировалось тем, что для испытаний нужна очень дорогая установка, которой в Республике Беларусь нет.

Но время показало, что без этого показателя можно столкнуться с проблемами в процессе применения арматуры", — объяснила специалист.

"Мы часто выезжаем на обследование мостового сооружения, которое, по сути, должно проектироваться по новым нормам, но на местах видим, что все-таки определенные требования ТКП не выполняются. До сих пор устраиваются тротуары и служебные проходы на путепроводах вне населенных пунктов (в некоторых случаях с мощением дороги вибропресованной плиткой), где нет регулярного пешеходного движения. Все также мы "дырявим" сооружения водоотводными трубками, хотя в ТКП 45-3.03-232-2011 "Мосты и трубы. Строительные нормы проектирования" написано, что на мостах длинной до 60 метров включительно при наличии продольного уклона водоотводные трубки разрешается не устраивать, а отвод воды осуществлять за счет продольного и поперечного уклона: уводить воду на подходы и т. д., — подытожила О. М. Вайтович. — С трудом идет устройство неразрезных проектных строений с применением накладной монолитной плиты с выносом деформационных швов на подходы и др. Следует сказать, что пальма первенства в области внедрения передового опыта проектирования и строительства мостостроения принадлежит частным проектным организациям".

Докладчик обратила внимание на то, что сегодня в республике существует СТБ 1300-2007 "Технические средства организации дорожного движения. Правила применения", регламентирующий требования к ограждениям и ограждающим устройствам первой группы, т. е. к барьерам безопасности. Но, к сожалению, пока нет методики расчета, позволяющей проектировщику разработать свое конструктивное решение, а не руководствоваться типовыми. Специалист подчеркнула, что этот нормативный документ предлагается к разработке в следующем году.

В заключение О. М. Вайтович поблагодарила всех проектировщиков, принявших активное участие в разработке ТКП 45-3.03-232-2011 "Мосты и трубы. Строительные нормы проектирования", в частности, главного специалиста ООО "Экомост" Д. Е. Гусева. Она высказала надежду, что проектировщики и в дальнейшем будут подключаться к процессу разработки новых нормативных правовых актов.

Мост через реку Березину

О новых технологиях в строительстве моста через р. Березину и уникальной технологии сварки рассказал первый заместитель генерального директора ОАО "МОСТОСТРОЙ" Сергей Адамович Звонник.

"Если говорить об истории строительства, то следует сказать, что сооружение этого объекта было связано с несоответствием существующего моста требованиям по грузоподъемности и пропускной способности для дорог I категории. Новый мост отвечает всем современным требованиям. Так, грузоподъемность сооружения соответствует классам временных нагрузок А14 и НК-112, а пропускная способность составляет 16000 авт./сутки. Мост имеет 4 полосы транзитного движения, по 2 в каждую сторону", — отметил С. А. Звонник.

С. А. Звонник обратил внимание на то, что под каждое направление движения транспорта смонтировано отдельное пролетное строение. Само же пролетное строение — металлическое неразрезное индивидуального проектирования строительной высотой 3,21 м. Вес пролетного строения составил более 3800 т.

"Металлические конструкции пролетного строения были собраны на берегу на сборочной площадке методом конвейерно-тыловой сборки, а затем надвинуты на опоры методом продольной надвижки с использованием толкающего устройства и применением аванбека в проектное положение. Надвижка осуществлялась в 8 этапов, — пояснил специалист. — При производстве работ по сборке металлического пролетного строения моста через реку Березину возник вопрос разработки технологии по сварке монтажных стыков главных балок и ортотропных плит. Для этого были привлечены специалисты Белорусского национального технического университета. Предстояло разработать технологическую инструкцию по сварке главных балок и блоков ортотропных плит, а также апробировать технологии с применением металлохимической присадки (МХП) и подобрать параметры режима сварки".

Специалист отметил, что особенностью технологии стала сварка нижних поясов главных балок, так как необходимо было сваривать металлические листы толщиной до 64 мм с применением автоматической сварки под флюсом общей протяженностью 560 м. Длина стыков нижнего пояса главных балок варьируется от 560 мм до 1050 мм. На один стык главных балок толщиной 64 мм необходимо 26–28 проходов автоматической сварки под флюсом, что составляет по продолжительности сварки около 23 часов. Также особенностью технологии стала сварка блоков ортотропных плит проезда металлического пролетного строения толщиной металла до 16 мм без разделки кромок автоматической сваркой под флюсом с металлохимической присадкой (МХП — это рубленая сварочная проволока сплошного сечения определенной марки диаметром, как правило, 1,6–2 мм, смешанная с химической добавкой).

"Гранулят (рубленая сварочная проволока) перед смешиванием с химической добавкой (двуокись титана TiO2) должен быть прокален при температуре 150 оС в течение 2-х часов с тщательным перемешиванием. Химическая добавка должна входить в МХП в количестве 0,3 % от массы гранулята. Приготовление металлохимической присадки — МХП (смешивание рубленой проволоки — "крупки" — с химической добавкой) — следует выполнять в специальном смесителе, — рассказал С. А. Звонник. — Равномерное обволакивание ("опудривание") химической добавкой металлических гранул (крупки) достигается при перемешивании в течение 4–5 минут. После смешивания гранулята с химической добавкой в специальном смесителе готовая металлохимическая присадка (МХП) перед применением (засыпкой в сварочный зазор) встряхивается на сите 1х1 мм для удаления излишков химической добавки. Готовую к употреблению МХП хранят в закрытых емкостях в резервной печи при температуре (80–90) оС".

Специалист отметил, что применение МХП для монтажной автоматической сварки стыковых соединений стальных конструкций мостов позволило увеличить производительность сварочных работ. Речь прежде всего идет о возможности монтажной сварки стыковых соединений толщиной до 16 мм включительно за два прохода сварочного автомата с одновременным формированием лицевой и обратной сторон стыкового шва, причем в первом проходе в шов засыпается МХП и уровень ее контролируется при помощи специального шаблона, а второй проход осуществляется без МХП. Применение МХП позволяет сваривать монтажные стыки толщиной до 16 мм включительно без разделки свариваемых кромок, тем самым исключается подготовка свариваемых кромок. Это актуально, если учесть, что протяженность сварных швов блоков ортотропных плит всего моста составляет 10960 м. Данное обстоятельство очень важно для монтажной сборки конструкций стальных мостов. При этом гарантируется высокое качество монтажных сварных стыковых соединений, — подытожил свое выступление специалист. — Следует сказать, что сооружение моста через р. Березину на автодороге М-4 Минск — Могилев было не из простых. Но "Мостострой" справился с поставленной задачей и возвел уникальное сооружение на территории Республики Беларусь за рекордное время — 33 месяца. Строительство объекта было завершено в этом году. В процессе работы были применены новейшие технологии, что позволило сократить сроки и стоимость строительства".

Путепровод в Гродно

Путепровод через железнодорожную станцию Гродно с развязкой в 2-х уровнях с улицей Озерское шоссе и улицей Буденного построен в составе северо-восточного полукольца — завершающего 4-километрового участка кольцевой дороги города. Трасса пересекает Озерское шоссе, восемь действующих железнодорожных путей станции Гродно и ул. Буденного. Более подробно об этом уникальном сооружении рассказал главный инженер проектов ОАО "Гродногражданпроект" Сергей Николаевич Лущ.

По словам специалиста, девятипролетный путепровод через железнодорожную станцию Гродно рамно-неразрезной конструкции выполнен в сборно-монолитном варианте по индивидуальным технологиям. Следует сказать, что при определении схемы путепровода учитывались требования по минимальному выносу сетей и обеспечению их сохранности в процессе производства работ. Принимались в счет также ограниченные возможности завода ЖБМК по выпуску пролетных строений длиной 33 м.

С. Н. Лущ рассказал и о трудностях строительства, которые заключались в том, что трасса путепровода располагалась на инженерно освоенном участке, насыщенном подземными и наземными коммуникациями. "В пятно застройки попадали и требовали выноса хозяйственные постройки железнодорожной станции Гродно, жилой дом, сети канализации (обслуживающей половину города), ливневой канализации, газ среднего давления, водопроводы, сети электроснабжения и связи, др., — пояснил главный инженер проектов. — Таким образом, учитывая наличие в зоне строительства обводненных насыпных грунтов мощностью от 2 до 5 м, а также множества инженерных коммуникаций, монолитные железобетонные фундаменты опоры путепровода выполнялись частично на свайном основании, а в местах потенциального повреждения коммуникаций — на буровых столбах Д = 1200 мм, выполняемых безударным и безвибрационным способом. Кроме того, наличие фундаментов двух типов позволило совместить их выполнение по времени.

С. Н. Лущ обратил внимание, что количество стоек в опоре определялось исходя из наличия (отсутствия) в области работ подземных и наземных коммуникаций, подлежащих выносу либо сохранению, а также длиной пролета. Ригель прямоугольного сечения пролетом между стойками 14 м и консолями длиной 5 м выполнен переменным по высоте с поэтапным бетонированием. Пролетные строения сооружены из индивидуальных балок, состоящих из ребер, которые были изготовлены в заводской опалубке пролетных строений рамно-неразрезной конструкции, индивидуальных надопорных блоков для пролетов длиной более 24 м, несущих плит несъемной опалубки и монолитной плиты проезжей части. Опорные части на опорные реакции от 150 до 1200 т приняты шаровыми, всесторонне и линейно подвижными. Высота опорных частей — от 80 до 150 мм.

На путепроводе 2 деформационных шва открытого типа с металлическим окаймлением и резиновым компенсатором на перемещения до 150 и 100 мм соответственно в начале и в конце пролетного строения путепровода.

Ограждение ездового полотна выполнено из сборных железобетонных парапетных блоков с лицевой поверхностью, выполненной по кривой переменного радиуса, обеспечивающих повышенную безопасность движения транспорта.

Ригели опор бетонировались в 3 этапа. На первом этапе обеспечивались объединение стоек с ригелем и площадка для опирания балок пролетных строений. На втором этапе балки пролетных строений объединялись с ригелем. На третьем этапе выполнялась монолитная плита проезжей части.

Для пролетных строений длиной более 24 м был разработан индивидуальный опорный блок (птичка), устанавливаемый на ригель опоры и объединяемый с ригелем путем сварки закладных деталей. Конструкция блока и его соединений с ригелем позволяет в дальнейшем монтировать балки пролетных строений без омоноличивания ригеля с птичками. Для соединения птичек и балок пролетных строений разработан узел опирания, обеспечивающий производство работ по устройству плиты проезжей части без омоноличивания узла.

При проектном сроке строительства 18 месяцев путепровод был построен за 9 месяцев.

Сокращение сроков работ было достигнуто благодаря четкой организации и координации строительных и проектных работ со стороны заказчика в лице УП "Институт Гродногражданпроект", подрядчика в лице МСУ-7, множества субподрядных организаций и заводов строительной индустрии.

Транспортная развязка на ул. Ташкентской

Строительство транспортной развязки на МКАД — ул. Ташкентской волнует не только жителей Чижовки, но и всех минчан, ведь в скором времени откроет свои двери спорткомплекс "Чижовка-арена". Поэтому данная тема не могла остаться за рамками данного семинара. Более подробно об интересном столичном объекте рассказал ведущий инженер ООО "Экомост" Дмитрий Владимирович Шашков.

По словам специалиста, в данный момент в Республике Беларусь в связи с большим объемом строительства и реконструкции автомобильных дорог и искусственных сооружений наблюдается дефицит сборных железобетонных конструкций мостов. Единственный в Республике Беларусь Фанипольский завод мостовых железобетонных конструкций загружен заказами на 7 ближайших лет. Исходя из этого принято постановление Минского городского исполнительного комитета о строительстве транспортных развязок из монолитного железобетона. Словом, это первая в Республике Беларусь развязка, в которой искусственные сооружения (эстакады) запроектированы из монолитного железобетона.

Д. В. Шашков подчеркнул, что к проектируемой транспортной развязке ул. Ташкентская — МКАД предъявляются следующие требования, которые также необходимо учитывать при строительстве: обеспечение непрерывного скоростного движения автотранспорта без светофорного регулирования по основным направлениям; сохранение автобусной диспетчерской станции "Чижовка" и въездов и выездов с нее на период строительства и эксплуатации транспортной развязки; увеличение количества полос на МКАД до 4-х с переходно-скоростными полосами (всего по 5 в каждом направлении); максимальное сохранение магистральных сетей общегородского значения; максимальное использование отечественных материалов и разработок с учетом имеющегося зарубежного опыта, применение при необходимости новейших достижений мировой науки. И, что немаловажно, необходимо осуществить проектирование и строительство транспортной развязки в кратчайшие сроки — к чемпионату мира по хоккею 2014 года, а также принимать во внимание и возможность ее дальнейшего развития. При этом все расчеты необходимо выполнять с использованием ТНПА, действующих на сегодняшний день в Республике Беларусь. План транспортной развязки разрабатывался в две стадии — архитектурный и строительный проект (стадия "А и "С").

"В рамках архитектурного проекта был разработан первоначальный вариант развязки в трех уровнях (рисунок 1). Согласно данной транспортной схеме ул. Ташкентская пересекает ул. Уборевича и МКАД. В этом случае светофорное регулирование устраивается под эстакадой ул. Ташкентской, на перекрестке ул. Уборевича и боковых проездов, — объяснил Д. В. Шашков. — Но в процессе обсуждения и согласования первого варианта развязки было принято решение упростить схему с целью снижения стоимости".

Так появился второй вариант развязки на стадии А (рисунок 2), в котором максимально были использованы проектные решения первого решения. Основные изменения затронули съезд С2, С3 и С4. От съезда С5 — правоповоротного с Нового Двора на МКАД отказались, т. к. параллельно ул. Ташкентской в перспективе будет проходить улица района, выходящая на МКАД. Поэтому жители Нового Двора могут по сети улиц без проблем выехать на кольцевую автодорогу.

"Некоторая "односторонняя" развитость развязки принята по ряду причин, одна из которых заключается в том, что в треугольнике между съездами С2 и С3 находится ЦТП, через которую происходит ввод в город тепловых сетей для района Чижовка. Было принято решение сохранить существующие магистральные тепловые, параллельные МКАД с внешней стороны", — объяснил главный инженер ООО "Экомост".

Также он обратил внимание на то, что в обоих вариантах предусматривалась реконструкция существующей МКАД. При этом проезжая часть дороги по плану уширяется, а для ограждения жилой застройки от шумового воздействия транспортного потока было предусмотрено устройство шумозащитных экранов. Дальше ситуация складывалась следующим образом: с целью удешевления строительства и отсутствия возможности в ближайшее время начать освоение района Новый Двор второй вариант транспортной развязки на стадии А разделили на два пусковых комплекса.

После того как стадия А прошла экспертизу, был заключен новый договор на разработку стадии С. Однако уже в самом начале проектирования на этой стадии был утвержден другой (более экономичный) вариант планировочного решения — развязка по типу трубы (рисунок 3). В процессе проектирования на стадии С городскими властями все же было принято решение о необходимости выноса магистральных тепловых сетей (2х820 мм) из пятна застройки. Таким образом, эстакады ул. Ташкентской и съездов были переработаны. За основу взята эстакада ул. Ташкентской из проекта стадии А.

Д. В. Шашков подчеркнул, что вся переработка на стадии С делалась с учетом того, чтобы в дальнейшем осталась возможность реализовать развязку второго варианта на стадии А. Съезды за МКАД (нумерация осталась прежней: ЛПС ул. Ташкентская — МКАД — съезд С2, ЛПС МКАД — ул. Ташкентская — съезд С4) максимально прижаты к автодороге и выполнены в насыпях.

Докладчик обратил внимание на то, что во всех вариантах развязки были запроектированы только точки слияния и разделения транспортных потоков, а места их пересечения регулировались светофорами, обеспечивая таким образом максимальную пропускную способность транспортного узла, а также безопасность и комфорт дорожного движения. Для этого на съезде С2 с радиусом закругления, равным 35 м, в качестве переходной кривой на отмыкании от МКАД была применена VGV_Kurve (Variable Geschwindigkeit Verkehr Kurve — кривая переменной скорости движения) длиной 185 м.

Однако на данный момент в связи с минимизацией бюджета г. Минска работы по проектированию и строительству развязки приостановлены на неопределенное время. В итоге до 2014 года планируется вынести инженерные сети из пятна застройки и реконструировать участок ул. Ташкентской от ул. Голодеда до МКАД.

О проблемах

О проблемах реализации функционального подхода в отечественной практике проектирования транспортных развязок рассказал главный конструктор компании "Кредо-Диалог" Геннадий Викторович Величко.

В своем выступлении он отметил тот факт, что по сравнению с зарубежным опытом проектирования, строительства и эксплуатации транспортных развязок отечественный достаточно молод и нуждается в существенном развитии и совершенствовании. По его словам, объективная необходимость этого подтверждается высокой аварийностью и низкой пропускной способностью данных сооружений. "Существенный рост интенсивности движения автомобилей обостряет эти проблемы, а их анализ показывает, что все упирается в устаревшие отечественные нормативы и правила проектирования дорог и транспортных развязок, — поделился своей точкой зрения Г. В. Величко. — К сожалению, эти проблемы решаются не так оперативно, как того требует складывающаяся ситуация в дорожных отраслях Беларуси и других странах СНГ. Так, в новом Техническом регламенте безопасности дорог стран Таможенного союза практически не освещены актуальные проблемы обеспечения безопасности и пропускной способности транспортных развязок. В связи с этим есть опасения, что ставшие уже общепринятыми в других развитых странах принципы и требования (эффективность соблюдения которых подтверждена обеспечиваемой высокой пропускной способностью и безопасностью движения) еще долго не будут определять цели инженерного творчества отечественных проектировщиков". Г. В. Величко отметил, что к таким требованиям относятся соблюдение непрерывности основных полос движения, баланса числа полос, единственность правоповоротных съездов и въездов с пересекающихся дорог, исключение участков переплетения и других сложных маневров внутри транспортных развязок, соблюдение минимально допустимого расстояния между транспортными развязками и др.

В этом, по словам докладчика, смогли наглядно убедиться специалисты ведущих проектных организаций России, Беларуси и других стран, которые приняли участие в двухнедельном учебно-практическом курсе по анализу пропускной способности и функциональному проектированию транспортных развязок, который проходил в Москве. "В заключение хотелось бы отметить, что детальный анализ и изучение процесса создания реальных проектов показал слушателям, что в отечественной практике проектирования транспортных развязок практически отсутствует как этап функционального проектирования альтернативных концепций транспортных развязок, так и анализ функционирования этих сооружений на этапе их геометрического проектирования. Во многом именно этим и обусловлена их будущая низкая эффективность и высокая аварийность", — объяснил специалист.

По мнению Г. В. Величко, для решения этих проблем крайне необходимо ускорить процесс совершенствования отечественных норм, методов и элементной базы функционального и геометрического проектирования дорог и транспортных развязок с учетом накопленного мирового опыта.

В ходе семинара прозвучали более десяти докладов, касающихся многих актуальных вопросов, таких как перспективное строительство инженерных сооружений мостов с применением опалубочных систем, технологии для механической стабилизации грунтовых стен, усиления склонов, а также о капитальном ремонте и реконструкции больших и средних металлических железнодорожных мостов и др.

Всего просмотров: 13 740
Опубликованно: 24.10.2012