CC BY
59
Овчинников Игорь Георгиевич
Ovchinnikov Igor Georgievich Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Perm National Research Polytechnic University
Профессор/professor
05.23.11 Проектирование и строительство дорог, аэродромов, мостов, метрополитенов и транспортных тоннелей.
E-Mail: [email protected]
Овчинников Илья Игоревич
Ovchinnikov Ilya Igorevich
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
Saratov State Technical University named after Yuri Gagarin
Доцент/docent
05.23.11 Проектирование и строительство дорог, аэродромов, мостов, метрополитенов и транспортных тоннелей.
E-Mail: [email protected]
Веселовский Владимир Юрьевич
Veselovskiy Vladimir Yurievich Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
Saratov State Technical University named after Yuri Gagarin
Магистрант/The undergraduate E-Mail: [email protected]
05.23.11 Проектирование и строительство дорог, аэродромов, мостов, метрополитенов и транспортных тоннелей.
Проблемы обеспечения долговечности пятидесятилетнего
моста через Волгу
The problems of durability of fifty of the bridge over the Volga River
Аннотация: Рассматривается техническое состояние предварительно напряженного железобетонного моста Саратов-Энгельс через Волгу, сданного в эксплуатацию в 1965 году. Описана технология его сооружения и эксплуатации, повреждения, появившиеся в процессе эксплуатации. Описана история борьбы за его капитальный ремонт.
The Abstract: We consider the technical condition of the pre-stressed concrete bridge Saratov Engels over the Volga River, put into operation in 1965. The technology of its construction and operation, damage caused during operation. Describes the history of the struggle for its overhaul.
Ключевые слова. Саратовский мост, долговечность, капитальный ремонт, повреждения.
Keywords: Saratov Bridge, durability, repair, damage.
***
11 июля 1965 года, то есть около 48 лет тому назад, был торжественно введен в эксплуатацию один из уникальных мостов Европы - автодорожный мост Саратов - Энгельс.
Так как этот мост соединяет два крупных города Нижнего Поволжья, то он является также одним из крупнейших городских мостов
Немного истории
Еще в 1916 году министерство путей сообщения России решило приступить к постройке моста через волгу в Саратове. Переход был намечен через город вдоль Глебучева оврага. Мост должен был пропустить в нижнем ярусе городское движение, а в верхнем два пути железной дороги. По судоходным и другим условиям наименьший пролет был назначен в 160 метров, длина моста около двух с половиной километров. Министерство решило, что стальные фермы должны быть консольными. Для выбора размеров пролетов, а также системы и размеров самих ферм был устроен ограниченный конкурс с оплатой стоимости работ. В качестве премии за лучший проект было - поручение составить полный проект моста. К конкурсу были привлечены специалисты: профессора Велихов и Стрелецкий, инженер Вознесенский, инженеры Миллер и Бородулин и профессор Передерий. Проект Передерия оказался самым эффективным, проект Велихова и Стрелецкого был менее эффективен на 40 % с лишним, проект Вознесенского - на 30% и проект Миллера и Бородулина - на 22%.
К сожалению, в дальнейшее развитие событий вмешалась революция и последующие годы восстановления. До 1921 года этот вопрос не решался. И вот 12 января 1921 года на заседании Совнаркома было принято решение о необходимости сооружения моста через Волгу около Саратова. Наркомату путей сообщения было поручено приступить к изысканиям и составить проекты мостовых переходов, что и было сделано. Совет Труда и Обороны рассмотрел предложенные варианты переходов и принял решение о постройке двух мостов: железнодорожного моста в районе станции Увек и моста для городского транспорта в зоне Саратов - Энгельс. В первую очередь был построен металлический железнодорожный мост, который находится в эксплуатации с 1935 года. Постройка же моста для городского транспорта задержалась до решения вопроса о расположении плотин гидроэлектростанций Саратовской и Волгоградской ГЭС, а далее вмешалась Великая Отечественная Война, послевоенное восстановление народного хозяйства. И только в шестидесятых годах прошлого века вновь возник вопрос о строительстве моста через Волгу в Саратове. Согласно постановлению Совета Министров изыскания в месте расположения мостового перехода для городского транспорта начались в сентябре 1956 года, а само строительство моста в 1959 году
Строительство моста Саратов - Энгельс мотивировалось необходимостью осуществлять зерновые перевозки с освоенных целинных земель в центральные районы страны, а также необходимостью надежного соединения не только городов Саратова и Энгельса, но и правобережных регионов с Заволжьем, Южным Уралом и Казахстаном, тем более, что мостов через Волгу в городах выше Саратова (Самаре) и ниже Саратова (Волгограде) не было. Проектирование моста было поручено институту «Трансмостпроект» Министерства транспортного строительства СССР, разрабатывался проект моста под руководством инженеров В.М. Иодзевича и В.Н. Иванова. Проект моста был утвержден в марте 1958 года и считался одним из уникальных проектов того времени, так как в нем были реализованы самые современные для того времени технические решения - предварительно напряженный железобетон для пролетных строений, сваи-оболочки для опор. Протяженность моста составила 2803,7 метров, ширина 15 метров, он опирался на 39 опор. Продольный профиль мостового сооружения несколько необычен, мост имеет переменную высоту. Правобережная (саратовская) часть моста приподнята для обеспечения требований судоходства, в середине - пониженная часть проходит над искусственно намытым островом, на котором располагается городской пляж (поэтому мост имеет сходы на искусственный остров), левобережная (энгельсская) часть представляет собой эстакаду из 28 семидесяти
метровых балочных пролетов. Сметная стоимость моста составляла 266 миллионов рублей. Строительство моста осуществлялось мостостроительным отрядом 8 Строительного управления №3 производственного комитета транспортного строительства СССР (Ныне Мостоотряд 8 ОАО «Волгомост»). Планируемый срок сдачи моста - конец 1960 года.
Рис. 1. Вид на мост Саратов - Энгельс
Конструкция и технология возведения
Балочно-неразрезной мост через р. Волгу сооружен из сборного предварительно напряженного железобетона. Мост имеет основную судоходную часть, перекрытую балочнонеразрезным решетчатым пролетным строением по схеме пролетов 106+3x166+106 м (рис. 2), и остальную часть, перекрытую 28 балочно-разрезными пролетными строениями длиной по 70 м. Кроме того, на подходах моста сооружено шесть 20-метровых балочно-разрезных пролетных строений. Особенностями моста являются применение балочно-неразрезной решетчатой системы для пролетов 166 м и монтаж неразрезного пролетного строения укрупненными решетчатыми секциями массой до 2700 т, а разрезных 70-метровых - крупными блоками-балками с подачей секций и блоков-балок в пролет на плаву. Массивные опоры моста возведены на сборных железобетонных оболочках диаметром 5 м.
Балочно-неразрезное пролетное строение состоит из четырех решетчатых надопорных секций по 120 м (рис. 3) и пяти вставок между ними со сплошными стенками по 46 м каждая. Вставки объединялись с надопорными секциями после окончания монтажа пролетного
строения. В поперечном сечении надопорные секции пролетного строения состоят из двух двухстеночных блоков каждый шириной 7,93 м.
Конструкция решетчатого пролетного строения с пролетами 106 и 166 м (рис. 4) возведена в основной части моста из сборных элементов заводского изготовления, укрупненных на полигоне. Нижние пояса и элементы решетки надопорной секции приняты прямоугольного сечения. Растянутые раскосы (рис. 5) предварительно напряжены на стендах и объединены при изготовлении с концевыми узловыми вставками. Верхние пояса служат одновременно плитой проезжей части и предварительно напряжены при сборке решетчатых секций на специальных подмостях.
Рис. 2. Балочно-неразрезной мост через р. Волгу
7,93
Ш.
щ
____/
ГЛ
0,9
ь
Ь,0
ГЛ
Рис. 3. Решетчатые пролетные строения моста через р. Волгу: а - фасад и поперечный разрез над опорой; б - привезенная на понтонах надопорнаярешетчатая секция (ферма); в - расположение напрягаемых элементов в верхнем поясе фермы
Рис. 4. Схема конструкции и армирования напрягаемыми элементами решетчатой фермы
(секции): 1-10 - номера узлов
Рис. 5. Раскос 2-3 с узловыми вставками-подушками
Напрягаемая пучковая арматура решетчатой секции-фермы изготовлена из проволок с пределом прочности 1SC кгс/мм2. Анкеры арматуры верхнего пояса стаканного типа, а раскосов - каркасно-стержневые (МИИТа) в виде фонаря из разведенных проволок.
Пролетное строение работало в период монтажа под нагрузками от собственного веса как балочно-консольное, а после замоноличивания соединительных узлов надопорных секций с подвесными балками - как балочно-неразрезное. Решетчатые секции пролетных строений монтировались на специальной металлической подмости, имевшей поперечное перемещение по рельсовым путям и восьмикратно используемой для изготовления секций. На этой подмости с шириной, равной половине ширины моста, собирали надопорные решетчатые секции из укрупненных (на площадке) треугольных элементов, омоноличивали узловые соединения, натягивали напрягаемую арматуру верхних поясов и концевых панелей нижних поясов. В растянутых раскосах, изготовленных на строительной площадке вместе с узловыми вставками, натягивали напрягаемую пучковую арматуру на стенде площадки и подавали на подмости уже объединенными в треугольные элементы [1].
Монтаж балочно-неразрезного пролетного строения слагался из следующих этапов:
1. Из элементов-блоков заводского изготовления на строительной площадке производилась укрупнительная сборка треугольников (в горизонтальном положении) из двух раскосов и одной панели нижнего пояса фермы. Два угла треугольника омоноличивались, а третий соединялся металлическими хомутами со смежным треугольником.
2. Укрупненные треугольники ставились в вертикальное положение. Стыки омоноличивались, а после достижения бетоном необходимой прочности создавалось предварительное напряжение в верхнем поясе.
3. Собранная надопорная решетчатая секция пролетного строения массой 2CCC т снималась с подмостей и перекатывалась на металлических тележках и вышках на пирс, с которого затем погружалась на плашкоут способом балластирования.
4. Надопорные решетчатые секции доставлялись на расстояние до 5 км буксирами по воде на плашкоутах (см. рис. 6) и устанавливались на шарнирные части опор. При монтаже надопорных секций применялись металлические аванбеки. Аванбеки обеспечивали взаимную связь и устойчивость элементов при монтаже и заменяли подвесные балки до их установки, замоноличивания и создания предварительного напряжения в соединительных стыках.
5. Между надопорными секциями устанавливались 46-метровые подвесные балки в главных пролетах при помощи фермоподъемников, размещенных на концах надопорных секций. Конструкция 70-метрового балочно-разрезного пролетного строения состоит из двух предварительно напряженных двухстенчатых балок, соединенных плитой проезжей части и сборными диафрагмами. П-образные балки армированы напрягаемыми пучками из 42 проволок диаметром по 5 мм с пределом прочности 150 кгс/мм2. Эти П-образные балки-блоки были изготовлены на стендах, где устанавливали арматурные каркасы, бетонировали, пропаривали и создавали предварительное натяжение с помощью батарей из 12 гидравлических домкратов грузоподъемностью по 500 т. Для изготовления всех 70-метровых пролетных строений были построены три железобетонных стенда. П-образные балки-блоки вынимались из стенда 800-тонным фермоподъемником.
Многократная повторяемость однотипных элементов конструкций пролетных строений и
опор позволила обеспечить при изготовлении и монтаже моста единый технологический порядок.
Строительство моста шло непрерывно. В зимнее время применяли утепление бетонируемых
стыков паропрогревом или электропрогревом. Общий срок изготовления и монтажа пролетных
строений моста составил четыре года. Среднегодовой темп изготовления и монтажа моста 22 составил 21 м в сутки, а наибольший - 26 м горизонтальной площади.
Рис. 6. Перевозка решетчатой секции массой 2700 т на плашкоуте для доставки в пролет
моста через р. Волгу
В период изготовления и монтажа пролетных строений моста были проведены экспериментальные работы, которые состояли в исследованиях: 1) напряженного состояния 70метровых пролетных строений в процессе их изготовления и набора прочности с учетом температурно-влажностного режима; 2) усадки и напряженного состояния элементов сквозных надопорных секций пролетного строения в различных стадиях монтажа и в процессе проявляющейся ползучести.
Напряженное состояние в элементах сквозных пролетных строений при замыкании подвесных секций определяли посредством измерений деформаций бетона при помощи съемных деформометров (с базой 180-200 мм и точностью отсчета 0,001 мм) и прогибомерами, регистрирующими горизонтальные перемещения. Установлена достаточная близость расчетных и измеренных данных и некоторая неравномерность распределения напряжений по высоте стыка (со снижением в средней части), что можно объяснить внецентренным приложением усилий предварительного обжатия и пластическими свойствами бетона раннего возраста[2].
Испытание моста под действием расчетной нагрузки подтвердило высокие технические качества этого уникального железобетонного сооружения.
Для перевозки и установки на опоры моста изготовленных 56 балок пролетных строений эстакадной части была применена плавучая опора, состоящая из двух плашкоутов, каждый из которых был смонтирован из 24 инвентарных понтонов КС, поставленных на ребро. Каждый плашкоут имел размеры 43,2x7,2x3,6 м. Нагрузка от перевозимого блока передавалась на плашкоуты через обстройку из инвентарных металлоконструкций УИКМ, опиравшуюся на опорные балки. Обстройка заканчивалась ростверками из двутавров № 55, по которым укладывали клетки с дубовыми парными клиньями. В зависимости от продольного профиля моста, либо при значительных изменениях горизонта воды высота обстройки менялась от 6 до 20 м путем увеличения или уменьшения высоты стоек и изменения высоты опорных клеток. Для свободного вхождения плавучей опоры в пролеты между постоянными опорами моста расстояние между плашкоутами было принято 61,2 м, а погрузка балок произведена со смещением центров их опирания относительно осей плашкоута в сторону опор на 3,5 м. Чтобы избежать крена плашкоутов в связи с внецентренным опиранием блока на плавучую опору, они были соединены фермой длиною 62 м.
Кроме того, для увеличения жесткости в горизонтальной плоскости плашкоуты по торцам были объединены распорками из элементов УИКМ и расчалены диагональными тросами с фаркопфами. Для обеспечения свободного поворота обстройки из элементов УИКМ под нагрузкой и уменьшения напряжений в поясах соединительных ферм один конец блока опирался на катки. Увеличение расстояния между осями обстройки при погрузке блоков составляло: при наименьшей высоте обстройки (6 м) - 8 см; при наибольшей высоте обстройки (20 м) - 16 см.
Во избежание выключения части катков из работы при загружении плавучей опоры верхние опорные листы предварительно каждый раз сдвигались на величину ожидаемого перемещения. После передачи нагрузки катки заклинивались.
Плашкоуты оборудовались системой воздушной балластировки. Для этого понтоны были разбиты на две группы: регулируемую водным балластом и нерегулируемую (без водного балласта). Регулируемые понтоны были снизу открыты, т.е. с отверстий на нижних плоскостях пробки были сняты (по палубе и с боков эти понтоны были герметически закрыты).
Понтоны нерегулируемой группы могли открываться только сверху (штуцерные отверстия палубы могли в любое время открываться). Разбивка понтонов на группы была произведена так, что количество нерегулируемых сухих понтонов (по 14 в каждом плашкоуте) обеспечивало достаточную плавучесть и устойчивость незагруженной плавучей опоры и не требовало постоянных наблюдений над регулируемыми понтонами и воздушной сетью. Загружаемые водным балластом понтоны (по 10 в каждом плашкоуте) вмещали его в таком
Установка пролетных строений эстакады на опоры
количестве, что при отжатии балласта обеспечивалось не только воспринятие плавучей опорой веса перевозимого блока, но и некоторая регулировка ее осадки. Размещение нерегулируемых понтонов в плане определялось необходимостью сохранения устойчивости каждым плашкоутом до объединения их соединительной фермой. Воздух в понтоны подавался раздельно в каждую секцию из 8 понтонов. Изменение осадки плавучей опоры производилось набором или отжатием воды. Понтоны загружались водным балластом самотеком, в результате снижения давления воздуха в понтонах до атмосферного, а сбрасывали балласт при помощи сжатого воздуха.
При нахождении опоры в акватории пирсов сеть воздушной балластировки присоединяли к береговому воздухопроводу. На плавучей опоре были помещения для командного пункта, пульта управления воздушной балластировкой, компрессора и электростанции, буфета, медпункта и для отдыха рабочих. Полностью собранная и оснащенная плавучая опора перед перевозкой первого блока была подвергнута воздушной балластировки, а также прочность плашкоутов и обстройки.
Прежде чем начать перевозку балок, были произведены работы по устройству прорези для прохода плавучей опоры в районе о. Покровские пески. При этом земснарядами было убрано 153 тыс. м3 грунта. Непосредственно перед перевозкой блоков пролетных строений при помощи эхолотов ПЭЛ-2 измерялась глубина воды у пирсов и между опорами моста, а также в отдельных местах на пути следования плавучей опоры. Кроме того, дно реки обследовалось водолазами, протраливалось на глубину, превышавшую на 20 см величину наибольшей осадки загруженной плавучей опоры, и, в необходимых случаях, расчищалось землечерпалкой.
Перед первой выкаткой фермоподъемников с блоком на пирсы прочность его проверялась комиссией. Отклонение осей пирсов от их проектного положения было не более 1 см. Перед выкаткой балок тяжи, скрепляющие сваи, тщательно подтягивали и закрепляли, а пирсы оснащали противопожарным и аварийным оборудованием. После выкатки 56 блоков у пирсов каких-либо заметных деформаций обнаружено не было. Перевозке каждого блока пролетного строения предшествовали геодезическая проверка положения соответствующих опор моста в плане и по высоте, нанесение несмываемой краской на подферменники и ригели осей моста, опорных частей и блоков, выравнивание верха подферменников, очистка отверстий для анкерных болтов, навеска на опоры ошлаговок с башмаками для крепления тросов плавучей опоры и закрепление лестниц для перехода на опоры с плавсредств. Устанавливаемые опорные части выравнивали по отметкам клиньями различной толщины и металлическими прокладками.
На блок пролетного строения, подготовленный к перевозке, несмываемой краской наносили марку блока, положение продольных осей его опорных частей, положение поперечных осей, площадок опирания блока на плавучую опору и осей блока на опорных диафрагмах; кроме того, нижние опорные листы блока очищали от наплывов бетона, уточняли длину блока (производя измерение по четырем граням) и высоту ребер от их низа до верха плиты по торцам. На плавучую опору блок пролетного строения устанавливали так, чтобы его опорные грани превышали отметки верха установленных на опорах моста опорных частей на 10 см. Для этого каждый раз перед погрузкой тщательно измеряли высоту опорных клеток плавучей опоры, учитывали изменения горизонта воды в реке, отметки установленных опорных частей, величину «сухого» борта нагруженной плавучей опоры, высоту обстройки из элементов УИКМ и обмятие клеток под нагрузкой.
Колебание горизонта воды в пролете относительно отметок акватории пирсов при ветре, дующем в том или ином направлении, при исчислении высоты клеток обычно не учитывали. На высоком конце обстройки пролетное строение опиралось на клетку через подвижную опору
(катки диаметром 50 мм из стали марки Ст. 5 между двумя стальными листами толщиной 50 мм), а на низком - при помощи парных дубовых клиньев.
Перед погрузкой плавучую опору перемещали из акватории пирсов в сторону реки так, чтобы обстройка из элементов УИКМ не мешала выкатке блока на пирсы. Для погрузки блока пролетного строения на плавучую опору его стропили к подъемным балкам фермоподъемников, поднимали на 2 м и перемещали к оси погрузки, после чего ходовые тележки фермоподъемников закрепляли захватами за рельсы выкаточных путей. Затем блок поднимали домкратными ленточными фермоподъемниками (а для низких опор опускали до 2 м) на высоту, позволявшую подвести под него плавучую опору (до 12 м), которую для этого притапливали на 20-30 см путем балластировки сухих нерегулируемых понтонов через специальные отверстия в их палубе. После установки плавучей опоры по оси погрузки ее раскрепляли и путем отжатия балласта из понтонов поднимали до момента соприкосновения блока с клетками.
После выверки положения блока относительно осей ростверков плавучей опоры (смещение оси допускалось не более 3 см), а также его заклинивания на подвижной и неподвижной опорах, балласт из всех регулируемых и нерегулируемых понтонов отжимался до полного воспринятия веса блока плавучей опорой. Этот момент определялся по показаниям манометров домкратов фермоподъемников. После того, как плавучая опора принимала на себя полностью вес блока, вся вода из регулируемых понтонов отжималась. При этом во избежание потери плавучей опорой остойчивости, соединение отдельных секций понтонов между собой открытым воздухопроводом устранялось. Во время отжатия воды велись тщательные наблюдения за состоянием обстройки плавучей опоры и ее расчалкой, плашкоутами, равномерностью их осадок и пневмосетью. После окончания погрузки блока на плавучую опору фермоподъемники выкатывались с пирсов на берег, а опору при помощи лебедок перемещали на половину длины плашкоутов в сторону реки и передавали буксирный трос на катер, к бортам плашкоутов с низовой и верховой сторон причаливали катера мощностью по 150 л.с., которые начинали перемещение опоры. В этот начальный период особое внимание обращалось на то, чтобы не допустить «навал» опоры на пирсы.
На расстоянии 40-50 м ниже оси моста буксировка плавучей опоры приостанавливалась, и тросы с лебедок плавучей опоры с помощью катеров БМК-90 передавались на постоянные опоры устанавливаемого пролета и крепились к ошлаговкам опор. По мере закрепления за ошлаговки лебедочных тросов и выборки слабины плавучая опора с блоком втягивалась в пролет. При этом бортовые катера удерживали опору от сноса вдоль оси моста и одновременно служили для торможения. При помощи лебедок плавучую опору заводили и устанавливали в пролет. При этом следили за ее осадкой и равномерным натяжением всех тросов. Бортовые катера не допускали разворота плавучей опоры ветром, ударов плашкоутов об опору, касания перевозимого блока к ранее установленным и т.д.
После того, как становыми и пеленажными лебедками перевозимый блок устанавливался строго по осям (с точностью до 3 см), приступали к балластировке плашкоута со стороны неподвижных опорных частей. После посадки блока на неподвижные опорные части балластировали плашкоут со стороны подвижной опоры, при этом подвижным опорным частям задавался расчетный (по температуре) наклон. После установки блока на опоры моста плавучую опору при помощи лебедок перемещали вниз по течению реки, выводили из пролета, из ее плашкоутов отжимали балласт, после чего опора следовала в акваторию пирсов.
Плавучую опору выводили и заводили при скорости ветра до 10 м/с. При неблагоприятной погоде она, загруженная блоком, стояла в акватории пирсов, при этом воздух в ее понтоны подавался непрерывно от береговой компрессорной по воздухопроводу, уложенному вдоль пирса. Содержание плавучей опоры зимой сводилось к отжатию основной
части водного балласта, производимому до начала ледостава, закреплению опоры в акватории пирсов и периодическому обкалыванию льда по периметру плашкоутов.
Весной, после ледохода, понтоны плашкоутов для освобождения их от льда, образовавшегося внутри, по днищу и по бортам, при помощи системы воздушной балластировки прогревались паром. Пролетные строения перевозили и устанавливали при различных метеорологических условиях: при сильных ветрах (скорость 5-10 м/с), при порывах ветра (до 12-16 м/с), вызывавших волну высотой до 80-100 см с фронтом, превышавшим длину плашкоутов, при скоростях течения воды во время весеннего паводка до 1,7 м/с, в условиях среднего ледохода и ледостава при толщине льда до 15 см. В этих различных условиях плавучая опора показала хорошую остойчивость и управляемость, сохраняла плавность движения и не раскачивалась (благодаря значительной осадке - до 2,8 м).
В процессе работы полностью проявились положительные стороны воздушной системы балластировки: герметичность плашкоутов, повышенная безопасность работ (благодаря
закрытым палубам и возможности уменьшения в связи с этим величины «сухого» борта), минимальное количество обслуживающего персонала (один машинист компрессора и два слесаря), возможность управления плашкоутами плавучей опоры через единый пульт управления.
Установка опор была начата в 1959 году почти одновременно на берегах Саратова, Энгельса и Покровском острове в сложных условиях заполнения Сталинградского водохранилища и подъема уровня воды на 10 метров.
При погружении железобетонных фундаментных опор на дно реки, учитывая очень сложное гидрогеологическое строение грунта, впервые в практике отечественного мостостроения был использован бескессонный способ установки свай-оболочек диаметром 5 метров. Еще на Всесоюзном совещании по строительству 12 апреля 1958 года Генеральным секретарем ЦК КПСС Н.С.Хрущевым отмечалось, что бескессонный способ возведения мостовых опор с применением полых железобетонных свай большого диаметра впервые был предложен советскими инженерами и успешно выполнен в содружестве с китайскими специалистами на строительстве моста в Китае, но этот перспективный метод строительства еще не нашел распространения в СССР. Применение бескессоного строительства помогло бы продлить жизнь водолазам, работающим на строительстве мостов, а также ускорить темпы и удешевить стоимость затрат. Применяя новый уникальный метод, сваи с помощью вибропогружателей устанавливались в дно реки и сверху “одевались” бетоном. В некоторых случаях, для разрыхления горных пород проводились подводные взрывные работы. Грунт из внутреннего пространства оболочек удалялся при помощи гидравлических механизмов.
Весной 1962 года большая группа ученых и инженеров за разработку и внедрение в мостостроении бескессонных фундаментов из сборного железобетона была удостоена звания лауреатов Ленинской премии. Среди них руководитель Всесоюзного научноисследовательского института транспортного строительства К.С. Силин, начальник мостоотряда №8 А.П. Грецов, главный инженер Г.П. Соловьев и бывший главный инженер И.П. Калинников. Представляет интерес протокол заседания бюро Саратовского обкома КПСС, посвященное мерам помощи строителям моста через Волгу (рис. 7).
Сооружение опор
ПРОТОКОЛ №118
заседания бюро Саратовского Обласгиого Комитета КПСС от 2 Н иддя год и
] I редей дитильйтнЕшиЛ Т. Шпннин
(п.Гргикпп, Икаров. ЧсботпрспеннЙ, Иапнкии, Сычое, Прибыток. Дсмнло^ ИГиспсв)
Учитшлал нсклшчителыт ваш ни гародопшфетнини зшпевпц вьтопарожниго ПОП! ЧСМЬ Пи.и у И|?ВДу ГОрОДШЦ (!лр;пимич II ЗиГйЛЫСИ, |>;|Л'житр1!Н лрсллсимлНИ Саратовского городского Снпа .кцгли' 1 рдоицимн, Секта иараглшги колШи им к Облома ЗМИСМ и Н1'р>м1рци11глт по апа ш кит начсчии п^шиитц чосга. бтзро Обкок:( КПСС ЙООЕАНОВЛЙЕТ-
1. Ьбш» ниччлиигки чиствотриля N(8 т.НлАипМ обесое*1 РТГ. и 1964 году ПЫОН-мещ!) усгтипсмиписмпга I |.п 11М.1 стринтглгми'иимтиккм к 1< :|г|цгг л мт-сыч1 -111 млн руиш'Л, .шоу пчнт|. L-Tptiinv.Mi.imni ОсреРМш* зСП|<*Д к )К*в||*т* риниты ни соиручинищишир мчгти п роке Н ИЛ Острвн».
2. Обхаагь мочальлики ок щяднанровшщшч лрйнтедымгтшминоп) ^ ирав-псинк треста "ТрянстэростроЛ' гЛнлыпнкл .'ю I «1:тнйрл: )Ч5Ч гада мкч^пгчщи лолное оканча1 чш1 ллбст гни намыну груши ип лсво&'ргжнпА нлгнпжшм'стрлкпмыл'и.! мост*.
:|, 0бял1т> лан .уирр пллчпшго тж-гщи '([(АШаКтутшртвГ т. 11 рс<#рн [«гиг того ля 1 ОГСТЖОРЛ >7.1'. МЛЛЛКИТЬ ра&0ГЫ ПО |М,!ЩГТЦ11 желСЛИЗ-ЛРРОЖН ик муки ЛСИ>&? РСЮ НОЙ НЛО' ГЩ1.ПКЧ войт-гиг 5,Я ныонттрл пути, ^осттнктрлду №Ч(т.Н*рИппЛ *■ |П пагу1ттэ п. г. иолтто-
ирти ПЛПЦЕЯЛКУ ццл <7ГР<1 ю^ли-пш щ|‘-:|мц.пдпр|>жми1 пул'й Г ирглостлякл. тр*СГУ "Лррппл-^С1 |нмкч'7рп; имти'/шму». тмх им-нтвгуп д-шеуммлимит».
4, Поручить упрмн.'к1 мир» ПршюлжскиА мслслю№ да)юги ('п-. Кпчпач. Лилл)
.1 Н'П. Ц-.'.'к'ИНМ IIЛЛН НЧ1'НН'.'Л МП П-. IТсНфСБСК ГГрОСТСЛМИУНИНТОЖЬЮМу 1Мм.-.1.1.у V I " { Г|ЮСТЙ 11рл|к>. I I м 1'*: гроП’ к arl-yj. il. УКЯЦЙ 1.Е киЛОжч |»п с|;|||0еч;11ШЬ И 14» (ШДШ
треста н ЭМО кубомргрои ласта
С. I 1лч и .1 ш и ну монтажного уираллс ичн трсстп 'Злектромонти и" №№ т.Дсминову ДО 15 гм пт и при л. г. 9ШПЧ1Ш1 рцЬтги |К1 чпип.п;, оборуломшвя к «пггти ■ ШЯыу ил ЩПО
.................но пуккги РП-^ т< РГ1 "-1 ■ горпдо Энеида- Пронишчтги рлб!™ но рючгн-
|и1 инк н<|м(мсмгтгм :*а|'1гг]Ь11|ц.:итлЕМ11М1 р. г:мн:^-!1>ш нш:и:|х-гг .(.'М'у-гршжи'т.ш.и!'! ^г1 Б и гчр.^цтч'л 1-ет л" 1 ноября с, г,
М|К~ПМ1 грмлу V -Ч Г Г | ■■!! М .4 1.11 у к- *4Цстт. ЦХ1Л ПСКГПЬ^О Л11СНН11П1[Т1. |И I и! 11Т IIг 111 м и .г.
15. Энодыотнч^скоьу уиранлиикю С^юир^инь <т.Д|*илову) искч:ж'Ч ить белншетеп производства работ при расширении сущестнувпщ'А подстанции N'^1 и гор.Энгалдо.
7. Обдлать нгмолташ областного Со»тл дшутато» трулятилгл Ст.Рлчкяролл) ропигтъ чмгриг Н1 рмлглн1 п)1 и исдатспликмА >;лйолпм-мм |грм-.икик'| ллою'тмлтпрнлллп и 1лгкг|Н'
оборуцолялнд лля строкіс.'ц.г-гм мосгм пп обп.еы гтдюнтелміо монтажных щбат, уетирюиле1 РІІІНЙ ||£ 1 Тгііґ ГВДі
Н. Обямтц Обллстіїос упрачММЯ сяязи (т.Кнг’ггдрічил) ло 15 (счтяЄрр о. г. пііпал
ІМІТІ. ]1=Л~НТТЫ ПО Ііорсіїсігу ШІ.ІД\ ПІ ПІНИ ЛгШЬІГ ипя.ш ЛИ Л(’Юі6е рнікний II .~І ■■1111.. І1.1 ь 11 гтроип'ль-
стмз Мімті к р;і^м^ри З,!"] Кгі.ИШіЧфан.
У. Нііиищ 00.'и<.'іікми у ираилслил тога Піші ядрог т.Нмкиї ии у шиолнлтъ гг ІІІГ.Ч шиу «^алпъ-льпьи ивтщцраг И;і .'Іі-иїМ іігрМ-]г тіСиш 1(1(1 :ис.]іуЛл<'й, п и НІЙ) І-1.'.'і,;, кіМЛОЯННЇЬ цпПіііи па інріииіі'.ті:і-ги>- Дні (Мі В1 МИДМі.ІЛХ ї{ МИД? .'IVИйв^рґЛІІіиіі СХДОДО р*КК
Ікиїї'н в о&іч"чр и її млн. рувло*.
10. Обнмть Сапот ірпрчашого игняйгтіія (тт.Чгіотврсшіюп), ФвДОром) рнзчсснп* №
пягустг чсонко е.г, этапы імі нлдпфілфіряв др чормел !йрд гпла ла мі нелад Со................. (БР
ппріїї ф.'ілміц'я її ІЮгеЙ ДЛ* йІюлОчМ фуадічеЬНй июр и іїіЮ тїрррі япйМі[і№<шктГ і(яЛ.
'шп.Ннрпияп <іікл:лгчіт. і і .г 'Т'.: ч іглг и м іїшііммч—гоїм истз.ч.і;і н е^кім ч яисирпімсЕГ
те.
11. (Кл^ать директора Іїаяа.каьгі«т фрришіпііііпі аанці т.Еан^неию нлнщг пить б іїі.'їн 11 і.іу Пнґ иншнгнршл іііштиноп і ми її КЗД' лля строительства злости чери реку Іівлгі.
12. Оіяійтії директора ыкстнтутэ Тагірвіг-ортоліїстроії’ т.Свгт.'іовп омоисшть *ыди чу НВСГООТрїДУ \ії Іірипіикн рПСВреЛРЛОТВЛЪаШ ІіуіІНТОП ІГП ЛСМН Я ІІГ'ПЦПМ Гчч^клг Н |І" (іачик чсртж-ті'Р'ї дп 1& інгуші С.Г.
її. Омц.іїітт. лирс*іи]іа .шподії ш.ігтшч мі іміштчічк Т, ГЬщ) ЛНіг дя І пчгтциря ы, нлчтжм п. лік- мї’гллличч^скин1 |і>>['^м дилмот]хмі Гн лі'-ті::мі :итн о&ілнічлк и грк чі тл:е.ч ич іь‘ икни фйрИііІ .1.4* ІІ^и.'М'ГМЕІЇ СТриОІІИй.
И. 11 вручим. Си^ишекийу іидалкиіу гцнис *ти Соьєїл ящтта їруляїщсїси
(і-.ОіиииіруІ ;мМ'.-^'і.‘Чі?гі>і'іі, пуитглЕ-стНи ИНтмя ЛдіИиб ДЛ» І'ражд.йІІ. ЛрШКіНійХіЩіІЇ її Ди МЯЧ, НЙТОрЗІС КОДЛСЖаПНйС}' Іг і:ііЧ !И то стрикпми.стввм моста.
їй. Оііиатії Ойш™ НЛКОМ (тЛурі'иноні) ви пратті. до 1 е^нтиіїрі с.г. пі стройте лкпн «ртя н е горХірітчтн ЇОЧ кттшпуі.
1К ГКш.ілті, п>|ікірии КДСС ■ СіртккИЙ (ж.Сыч+ни). Э іитл істкнЛ (т.ГанімЕлуиц),
непмпни тплд'гчнт ІГопґтрр лонуттоп трулкікнтсл (тт.!)пнпп*л, Ипняш) и ^апст ипро' лнпта МияНспч (т.11іЧкпчі]І(Г(;Чппз> ИОИИДІЯ в КО МІІНИН-ТТОІ СЦКИГте-ІІ^ІІИїЙ мщта. пп.ті. сіріазпгп.члскухз сірмину. хгьшйствлшіаііу руїісмідітіу к шіртингіин аргп іінліціін стрийки ■ У£К-й>[Н! ІІІІ І! ГГрОІГ№Л.І*£Та&. ІІІЛрОІШ ііріІЙ.МС’КатІ, ДЛЛ 1>К;і.ии»ІЛ ІЮУОЦЩ Ы ГГрй-
ительсте поста.
17. Поручить рс-дамийАЫ о&іїлспшї газет “ЗСомнунист^ (т.Нас«лы*»у> и "Заря чоло1 лсжіГ С-г. Л іі-а іаоп «вещать на л рани пая галет код строш^-лііства німгта н Еісрединой опыт стр^іпкїлой,
і.. л
Рис. 7. Протокол бюро Саратовского обкома КПСС
Чем мост известен в истории страны
Далеко не все жители городов Саратова и Энгельса, которые соединяет мост, знают, кто присутствовал на строительства моста и что из этого вышло. А были Олег Ефремов, Олег Даль, Олег Табаков, Михаил Козаков, Людмила Гурченко, Игорь Кваша, Евгений Евстигнеев. Не один, а три звездных Олега, а с ними и вся кинематографическая дружина легендарного театра «Современник», сбирались на берега Волги, чтобы снять эпическое соцреалистское полотно под названием «Строится мост». Не стоит говорить о культурной ценности этого фильма, в котором много, рассуждали об облагораживающей силе физического труда, в котором многие актеры откровенно выпадали из амплуа: ну какой из аристократичного Козакова провинциальный лентяй и прохиндей по фамилии Мамедов, ну какой из Кваши главный инженер, к тому же надрывно читающий пастернаковское: «Во всем мне хочется дойти до самой сути!..» А суть ведь и не в том. Важно другое: то, как тот, старый, Саратов лег на творчество действительно классных, мирового уровня, актеров. Важны потрясающие хроникальные, фактически - документальные, съемки. Важно то, что московские лицедеи не только работали, но и жили - съемками и самим Саратовом. Ходили по тем же улицам, что и мы теперь: Гурченко и Табакову не было и 30, Далю только исполнилось 24 года, да и
самому главрежу Ефремову грозило аж 38 лет, играли, впитывали волжский бриз и любовались грандиозным строительством. Смеялись и плакали. Именно после этих съемок Людмила Гурченко говорила: «Не могу забыть саратовской стерляди. Нам ее местные рыбаки почти каждый день приносили. Вот такие мужики! Да и сам город, настоящий купеческий, такой по - волжски уютный...»
Многие специалисты полагают, что легендарный мост в настоящий момент по своему состоянию является самым запущенным городским мостом в России.
В нашей стране долгое время не существовало такого понятия, как «проект эксплуатации моста». Проекты строительства были, а вот прилагающихся к ним проектов дальнейшей эксплуатации - нет! Хотя, когда мы покупаем какой-либо предмет, то мы требуем инструкцию и считаем это естественным, а вот у моста, огромной сложности и дороговизны сооружения, такой инструкции по эксплуатации не было. Когда возводится мост, всегда нужно предусматривать возможность его обветшания, необходимость последующего ремонта, необходимость добраться до любого, даже самого труднодоступного, элемента его конструкции. А значит - нужны технические решения, позволяющие быстро провести диагностику сооружения и, при необходимости, его ремонт или замену отдельных элементов. К сожалению, многие работы по текущему содержанию саратовского моста из-за недостаточного финансирования своевременно не производились. В 2002 году проводилось обследование пролетного строения и опор главных пролетов. Но подводная часть русловых опор не была обследована. В результате выявилась необходимость срочно проведения следующих работ: удаление железобетонных столбов контактной сети, замена
железобетонных перил и тротуаров, усиление опор №№6,11 и 16, ремонт деформационных швов, замена гидроизоляции и асфальтобетонного покрытия проезжей части моста. Состояние моста иллюстрируют рисунки 8,9, 10 [1].
Современное состояние моста
, / тпн У
1 , ЛЦш ... — «
Рис. 8. Наклонная трещина на опоре №9 (под стяжными хомутами). (фото 4 мая 2007 г.)
Рис. 9. Наклон катков в сторону левого берега на опоре 10 при температуре около 0оС. Отсутствие защитного фартука. (фото 4 мая 2007 г.)
Рис. 10. Сквозная трещина в нижнем поясе главного пролетного строения в пролете 9-10
(НП-5). (фото 4 мая 2007 г.)
Эта работа имела сметную стоимость 650 млн. рублей. Начиная с 2002 по 2007 год Мостоотряд №8, который ранее и строил мост, выполнил работ всего на 43,7 млн. рублей. На 2007 год было выделено всего 44, 2 млн. рублей. Если бы деньги выделялись в таком темпе, то мост должен ремонтироваться до 2022 года. Однако сейчас и такие мизерные суммы на ремонт моста не выделяются.
В связи со сказанным выше нельзя упускать из виду последствия, к которым может привести отдаление сроков капитального ремонта моста. В случае обнаружения опасного состояния предварительно напряженной арматуры и развития других серьезных повреждений может встать вопрос о необходимости срочного демонтажа всех пяти главных пролетов (так как они взаимно уравновешены. А за короткий период сделать это невозможно. По опыту монтажа этих пролетов в единую конструкцию известно, насколько сложную технологию (даже на современном уровне) нужно будет осуществить. Построенные при сооружении моста в течение трех лет сложные вспомогательные сооружения и устройства (пирсы, плавучие опоры на плашкоутах, плавучие краны и т.д.) давно демонтированы. Поэтому может потребоваться не менее двух-трех лет на проектирование и все подготовительные работы по вспомогательным сооружениям [3].
В Америке считается, что любой железобетонный мост, который простоял 50 лет, должен быть капитально отремонтирован или вовсе заменен. Мы, конечно, не Америка, и денег у нас поменьше. Но если ничего не предпринимать еще лет пять-десять, то можно ожидать всего, чего угодно, в том числе и того, что запущенный Саратовский мост начнет обрушаться. Кстати, в Москве мост, построенный приблизительно в то же время и по той же технологии, что и наш саратовский мост, давно уже отремонтирован.
Выводы
При проектировании и строительстве Саратовского моста считалось, что новейшая технология предварительно напряженного железобетона делает мостовое сооружение практически вечным, и ремонт ему не потребуется. Но теперь становится все более ясно, что предварительно напряженный железобетон - это весьма своеобразный материал и поведение его после длительного срока эксплуатации практически не изучено. В мире есть прецеденты, когда предварительно напряженные железобетонные конструкции после определенного срока эксплуатации внезапно разрушались, при этом никаких опасных симптомов перед их разрушением не наблюдалось. Так что косметический ремонт для предварительно
напряженных железобетонных конструкций не поможет, нужны серьезные исследования, обоснованные рекомендации, которые должны быть реализованы. Современная мостовая наука только начинает рассматривать эти проблемы и потому решения, основанные на старом опыте эксплуатации обычных, не предварительно напряженных железобетонных конструкций, могут оказаться не только полезными, но вредными.
1. Во что одеть мосты? / В.Н. Макаров, О.Н. Распоров, И.Г. Овчинников, А.Г. Щербаков // Дороги России XXI века. 2002. №5. С.68-79.
2. Макаров В.Н., Овчинников И.Г. Выбор рациональной конструкции дорожной одежды и технологии ее устройства на мостовом переходе // Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций: Материалы III Междунар. науч.-техн. конф. Волгоград. Ч. 2. 2003. С. 138-141.
3. Овчинников И.Г., Распоров О.Н., Макаров В.Н., Монов Б.Н., Иванов О.К. Опыт эксплуатации дорожного покрытия из литого асфальта на мостовых сооружениях// Транспортное строительство. 2004. №12, с. 15 - 17.
Рецензент: Кочетков Андрей Викторович, Председатель Поволжского отделения Российской академии транспорта, доктор технических наук, профессор, академик РАТ.
ЛИТЕРАТУРА
