Большинство мостов, построенных в 60-70-х годах прошлого века, находятся в предаварийном или близком к нему состоянии. Эти сооружения требуют срочного ремонта, иногда замены отдельных конструктивных элементов, таких как гидроизоляция, деформационные швы или опорные части, а иногда и целого пролетного строения с сохранением опор моста, при условии, что они не утратили свою несущую способность в процессе эксплуатации.
Подъем тяжелых конструкций: особенности процесса
Перед демонтажом старой конструкции в определенных местах обустраивают специальные площадки с последующей установкой на них гидравлических домкратов, количество и грузоподъемность которых рассчитывается исходя из массы и размеров опускаемой секции. К старому пролетному строению крепятся специальные захваты, которые соединены высокопрочными прядями К7-15,7-1860 с домкратами. Далее происходит постепенное плавное опускание конструкции с постоянным контролем пространственного положения специальным датчиками. После того, как все секции пролетного строения моста будут демонтированы, происходит сборка, вертикальный подъем тяжелых конструкций и их установка в проектное положение.
Если такого явления не произошло, то по экономическим соображениям разумно оставить опоры, срок службы которых, зачастую, больше срока службы пролетных строений и провести реконструкцию моста, заменив лишь старые пролетные строения на новые. Для столь сложной и ответственной операции можно применить технологию «Heavy Lifting» (Хеви Лифтинг).
Другие сферы использования технологии Heavy Lifting
Применение этой технологии ограничивается не только реконструкцией старых мостов. Способ уже давно апробирован и для строительства новых, когда необходимо поднять тяжеловесные разрезные пролетные строения (например: металлические фермы). Также был опыт ее использования для монтажа крыш и перекрытий вокзалов, аэропортов и складов, а также для перегрузки крупногабаритного оборудования.
Вантовые конструкции – это одна из разновидностей технологий предварительного напряжения, которая позволяет решать сложные технические вопросы, возникающие при проектировании. Использование вантовой системы ознаменовало новый этап. Инженерная мысль позволила создать легкие, но при этом безопасные здания и сооружения. Сегодня вантовые системы успешно применяются не только при строительстве мостов, но и активно используется для создания объемно-пространственной структуры. Например: крыши манежей, стадионов, различных объектов культурно-массового назначения, большепролетные сооружения.
Особенности вантовых мостов
В вантовых мостах нагрузка на балку жесткости передается на опору через систему тросов (вант), эффективно работающих только на растяжение. В качестве основного несущего элемента в вантах используется оцинкованная высокопрочная прядь с низкой релаксацией, покрытая воском и защищенная ПЭВП оболочкой. Прядевый пучок фиксируется цангами одним концом к пассивному анкеру, а другим — к активному, чаще всего расположенному в балке жесткости.
Для защиты от атмосферных осадков пучок расположен в вантовой оболочке, отличительной особенностью которой является наличие спиралевидного внешнего буртика. В местах, наиболее подверженных непосредственному механическому воздействию, устанавливаются антивандальные трубы. При длине вант более 80 м на них монтируются демпферы, которые уменьшают энергию, возникающую из-за воздействия сильного ветра, тем самым предотвращая появление повреждений.
Преимущества вантовых мостов
К ключевым преимуществам можно отнести:
Возможность перекрытия больших пролетов (более 100 метров);
Минимальный расход материалов, низкая стоимость 1м2 площади моста;
Сокращение сроков строительства и трудозатрат;
Разные формы и конструкции пилонов для обеспечения высоких эстетических свойств сооружений.
Сравнительно небольшие габариты поперечного сечения и незначительная высота балок жесткости позволяют изготавливать их на заводах по производству металлоконструкций. Для простого монтажа и транспортировки не нужно членить балки по высоте. Вантовые пролетные строения — более экономичные решения по расходу стали.
Основным условием качественного выполнения строительно-монтажных работ является высокая механизация процесса. Это связано с решением ряда задач:
Применением типовых конструкций;
Изготовлением элементов в заводских условиях;
Повышением скорости строительства.
Строительство мостов надвижкой — один из современных высокотехнологичных методов в строительной отрасли. Он позволяет сооружать мостовые переходы с минимальными сроками и трудозатратами.
Технология строительства мостов
При таком способе сборка и продольная надвижка металлического пролетного строения моста происходит методом скольжения (по конвейерно-тыловой схеме). На специальном стапеле, который расположен за устоем, устанавливают накаточные устройства. К пролетному строению монтируется тяговое оборудование и специальные устройства: аванбек или шпренгель. После опускания пролетного строения на накаточные устройства выполняют его перемещение вдоль оси будущего моста. Когда собранная конструкция доедет до проектного положения, будет осуществлен демонтаж технологических устройств с последующим опусканием пролетного строения на опорные части грузоподъемными домкратами.
Циклично-продольная надвижка
Одним из частных методов строительства, применяющихся для продольного перемещения неразрезных предварительно напряженных железобетонных пролетных строений является циклично-продольная надвижка. Основной принцип сооружения монолитного пролетного строения заключается в армировании бетонировании секции в инвентарной стационарной опалубку с последующей ее надвижкой. Цикличной надвижка называется потому, что от перемещения в пролет изготовленной секции до следующего перемещения проходит временный цикл, за который в той же опалубке, на том же стапеле изготавливается следующая секция.
Преимущества метода
Надвижка пролета моста — метод, который эффективен для монтажа неразрезных пролетных строений длиной более 100 м с прямой продольной осью. За счет одновременной сборки пролетного строения и сооружения промежуточных опор сроки строительства сокращаются, при этом качество сборки конструкций на стапеле значительно выше по сравнению с другими методами. Также стоит отметить, что одним из важным преимуществом является необходимость в минимальном количестве кранов и подъездных путей.
Каждый год по миру эксперты регистрируют десятки сильнейших землетрясений с магнитудой выше 7 баллов. Китай, Япония, Турция и другие страны страдают от последствий сейсмической активности. Но даже в этих зонах возводят небоскребы — современные технологии позволяют создавать грандиозные сооружения с превосходным уровнем безопасности.
Защита зданий от землетрясений
Для повышения устойчивости объектов против землетрясений используют системы сейсмоизоляции зданий и сооружений. Сейсмозащита помогает отстроить частоту колебаний конструкции от преобладающих частот воздействия. В результате снижается механическая энергия, которую сооружение получает от основания.
Зарубежные и отечественные специалисты предлагают разные сейсмические технологии, способные погасить колебания. Наиболее популярная и эффективная по всем параметрам — с применением гидроамортизаторов. Устройства состоят из трех элементов:
Корпус;
Поршень со штоком;
Две проушины, закрепленные на конструкции и неподвижном основании.
Принцип действия сейсмоизоляторов основывается на применении вязких свойств жидкости. Когда поршень движется медленно, жидкость с наименьшим сопротивлением перемещается по камерам. При резком возрастании скорости движения поршня, повышается сопротивление и увеличивается перепад давления. В спокойном состоянии жидкость внутри гидроамортизаторов не перетекает — специалисты называют этот режим «жестким».
Для оптимизации напряжения в несущих элементах конструкций и увеличения энергии поглощения землетрясения специалисты постоянно совершенствуют устройства. В результате, даже при сильных внешних воздействиях несущие конструкции остаются в упругой области деформирования.
Активная сейсмоизоляция обеспечивает безопасность для людей, помогает сохранить человеческие жизни и исключить разрушение сооружений. В зависимости от назначения объекта используются разные типы гидроамортизаторов. Чтобы ввести систему, нужны незначительные изменения и манипуляции. В ходе реконструкции устройства легко монтируются профессионалами.