Железобетонный вантовый мост через рЕКУ Ваал в НидерландаХ

Строительство моста через реку Ваал у города Тил производилось в 1970 – 73 гг.

Ширина подмостового габарита в судоходном пролете составляет 260 м, высота – 9,1 м, минимальная высота возвышения над горизонтом высоких вод – 1 м.

Мост запроектирован на вертикальной кривой радиусом 20 000 м и имеет общую длину 1 419 м, из которых 807 м приходится на эстакадную часть. Проезжая часть моста предназначена для 4 полос автомобильного транспорта и 2 полос мотоциклетного и велосипедного.

Речная часть моста перекрыта железобетонным вантовым пролетным строением по схеме 77,5+95+267+95+77,5 м (рис. 1).

Рис. 1. Вантовая часть моста

Пролетное строение – балка жесткости – состоит из двух неразрезных симметричных частей имеющих три точки опоры, которые соединены подвесным пролетом длиной 65 м. Каждая часть состоит из пролета длиной 77,5 м, свободно опертого одним концом, пролета длиной 95 м, к которому прикреплены ванты, и консоли длиной 101 м, поддерживаемой вантами на расстоянии 47,5 и 95 м от пилона. Высота балки постоянна по всей длине и равна 3,5 м, ширина проезжей части – 31,2 м. В неразрезной части пролетное строение состоит из двух одноячеистых коробчатых балок с двумя консолями длиной по 2,675 м, при этом соединены они между собой плитой шириной 10 м (рис. 2). Над главными опорами в коробчатых балках предусмотрены отверстия для пропуска через них пилонов.

Рис. 2. Поперечное сечение моста:

а – подходная эстакада; б – центральный пролет

Недостатком поперечного сечения пролетного строения является внецентренная анкеровка вант по отношению к осям балок, однако специальные поперечные балки, устроенные в точках крепления вант, уменьшают этот эксцентриситет и снижают крутящий момент.

Предварительное напряжение в конструкции создается во всех направлениях, в результате чего все элементы получают предварительное обжатие. В продольном направлении коробчатые балки главным образом напрягаются горизонтальными составляющими усилий в вантах. Концевые пролеты, находящиеся за вантами, напрягаются 54 пучками с рабочей нагрузкой 115 т в каждом. В других пролетах создается дополнительное напряжение 10 пучками, которые перекрывают друг друга в местах заделки вант. В поперечном направлении пролетное строение напрягается пучками с рабочей нагрузкой 43 т и с шагом 0,3 … 0,44 м между осями.

Подвесное пролетное строение моста, состоящее из четырех сборных балок длиной 65 м выполнено из легкого бетона с кубиковой прочностью на сжатие 425 кг/см², вес каждой балки 425 т. Сборные балки соединены между собой двумя поперечными балками и плитой толщиной 0,32 м (толщина стенок коробчатых балок – 0,25 м) из монолитного железобетона. Монтаж балок осуществлялся с плавучих средств лебедками, установленными на концах вантовых пролетных строений.

Ванты моста выполнены из предварительно напряженного железобетона, который выполняет две функции – защищает напрягаемые пучки и повышает продольную жесткость вант, т.к. жесткость вант в железобетонной обойме в четыре раза превышает жесткость простых вант. Поперечное сечение длинных вант моста 0,9´1 м, а коротких –0,65´1 м (рис. 3).

Рис. 3. Поперечное сечение вант моста

Ванты, по отношению к пилонам, расположены симметрично. Короткие ванты имеют уклон 1:1, длинные – 1:2. С береговой стороны длинные ванты заанкерены на опоре, вес концевого участка вместе с пригрузом, помещенным в коробчатые балки, препятствует деформациям отрыва над этой опорой и обеспечивает устойчивость всей системы в целом.

В длинных вантах расположено 40 и 36 арматурных пучков; в коротких – 16 и 20. Пучки состоят из 12 семипроволочных прядей с разрывным усилием 312 т и анкеруются внутри короба. Большинство пучков непрерывны и огибают верх пилона, только 12 из 56 пучков заанкерены в голове пилона.

Растягивающие усилия в пучках таковы, что при действии собственного веса пролетного строения, места прикрепления вант можно рассматривать как жесткие опоры.

Ванты сооружены с таким начальным прогибом, чтобы при среднем загружении в них не возникали изгибающие напряжения.

Применение сборного железобетона в вантах сократило сроки их сооружения и уменьшило влияние ползучести и усадки в вантах после омоноличивания швов. Ванты состоят из сборных элементов длиной 5,15 м и весом10 т, которые соединяются между собой швами омоноличивания шириной 0,4 м с использованием арматурных выпусков.

Задав вантам правильный предварительный прогиб (строительный подъем) до омоноличивания швов, можно свести к нулю изгибающие моменты от собственного веса и известного растягивающего усилия. Любое изменение этого усилия вызывает изгибающие моменты, особенно в пятах вант.

Монтаж вант осуществлялся с использованием временных инвентарных подмостей, опирающихся одним концом на железобетонную балку, а двумя – на верх пилонов, и башенного крана высотой 65 м, грузоподъемностью 15 т.

Пилоны моста выполнены из монолитного железобетона и имеют в верхней части распорную балку (рис 4). Сооружались пилоны с использованием переставляемой опалубки.

Рис. 4. Вантовая часть моста в момент строительства

Фундаменты опор пилонов на естественном основании, фундаменты устоев – на свайном.

Все работы по сооружению вантового пролетного строения производились в четыре стадии (рис. 5).

Рис. 5. Стадии сооружения моста

Подходная эстакадная часть моста расположена в плане на кривой радиусом 6000 м и перекрыта неразрезным железобетонным пролетным строением, состоящим из 10 пролетов (по 78,5 м) и консоли (22 м). Пролетное строение эстакады в поперечном сечении состоит из двух независимых, коробчатых балок высотой 3,5 м с верхней плитой шириной 13,45 м (рис. 2). Нижняя плита коробок имеет переменную толщину от 200 (в пролете) до 600 мм (над опорами). Толщина верхней плиты и стенок не меняется. Для повышения крутильной жесткости и передачи усилия стенкам над опорами внутри коробок устроены поперечные диафрагмы (с большими отверстиями для прокладки коммуникаций и осмотров). Верхняя плита предварительно напряжена в поперечном направлении пучками 12´7 мм.

Составлено по материалам:

Силин К.С. и др. Мостостроение в Нидерландах (обзорная информация) –

М.: Центральный институт нормативных исследований и научно-технической информации «Оргтрансстрой»

Министерства транспортного строительства. – 1974 г.