Мост Бандра-Ворли, известный сегодня как морской мост Раджива Ганди, – это чудо гражданского строительства, проходящее дугой вдоль береговой линии города Мумбаи. Башни вантового моста изящно поднимаются к небу, демонстрируя растущий репертуар современной инфраструктуры города. Знаковый мост был построен с целью уменьшить транспортные заторы в Мумбаи, коммерческой столице Индии.
Мост длиной 5,6 км имеет две параллельные независимые четырехполосные проезжие части для движения в северном и южном направлениях. В Индии мост продемонстрировал множество первых достижений: первый морской мост, построенный с использованием только сборных сегментов, первый вантовый мост через море, первый вантовый мост с одним центральным пилоном. Проект имеет по два вантовых моста на каждой проезжей части вдоль трассы, что делает его шедевром мостовой эстетики.
Мост Бандра-Ворли
Мост имеет 16-полосный платный участок с пешеходной дорожкой шириной 20 м, а также системы мониторинга движения, наблюдения, информации и управления. Для строительства моста было использовано 2342 сборных сегмента, 40 000 тонн арматуры, 2 30 000 кубов бетона и 5400 тонн натяжных прядей и стержней.
Для проверки прочности свай моста Бандра-Ворли впервые в Индии была использована технология ячеек Остерберга. Азиатский “Геркулес”, один из крупнейших в мире плавучих кранов на ножках, был использован для спуска ферменной балки с конца Бандры на конец Ворли.
Иконическое сооружение города Мумбаи
- 3.1 Опоры
- 3.2 Тросы
- 3.3 Настил
- 4.1 Последовательность строительства
1. Геология Место строительства моста Бандра-Ворли
Проект моста Бандра-Ворли расположен в провинции Деканских траппов в центрально-западном прибрежном регионе Индии. Ниже описаны основные геологические особенности участка моста Бандра-Ворли:
2. Фундамент моста Бандра-Ворли Мост
Фундаменты моста Бандра-Ворли были построены методом буровых шахт. Буровые шахты диаметром 2 м и 1,5 м были выбраны в качестве элементов фундамента для всего проекта из-за их высокой несущей способности. Буровые шахты диаметром 2 м были выбраны для подходов и пилона главной башни вантового моста.
Подходные сооружения к северу и югу от вантового моста были основаны на буровых шахтах диаметром 1,5 м. В целом, проект состоит из 676 буровых стволов, 72 диаметром 2,0 м и 604 диаметром 1,5 м. Рабочая нагрузка на стволы составляет от 3,3 мега Ньютона (МН) до 25 МН.
Подъездные опоры опирались на четыре буровых ствола диаметром 1,5 м, размещенных внутри свайного оголовка и расположенных с межцентровым расстоянием 4,5 м. На рисунке 3 показан типичный свайный оголовок с размерами и расположением стволов. Аналогичная конфигурация и расстояние между стволами были использованы для опор подхода к вантовому мосту, где стволы диаметром 2 м были размещены в свайном оголовке. Рабочая нагрузка для опор подходов составляет от 3,3 МН до 14,9 МН.
План свайного фундамента для строительства башни
Фундаменты для башен состояли из 52 свай диаметром 2 м, расположенных в форме буквы H для поддержки опор пилона. Длина свай достигала 34 м. Конструктивные нагрузки, действующие на мост, значительно варьировались от 2 МН до 25 МН. Поэтому стволы для фундамента были спроектированы с разным диаметром в зависимости от структурных нагрузок.
2.1 Строительство буровых шахт
Метод строительства буровых шахт включает в себя установку обсадных труб, бурение шахты, бетонирование шахты и испытания. Эти операции описаны ниже.
2.1.1 Установка обсадных труб
Перед бурением каждого ствола постоянная обсадная труба опускалась на место с помощью 60-тонного вибромолота Maxi Traction (см. Рисунок-4). Среднее время установки составило приблизительно 1 час. Типичные проходки в породах обычно составляли от 1 м до 3 м, при этом иногда происходил отказ фрагментов породы в почвенном слое.
Установка обсадных труб
2.2.2 Буровое оборудование
Бурение стволов было выполнено с помощью установки для бурения свайного ствола Bu-Ma BM R200 с использованием метода бурения с обратной циркуляцией. Установка BM R200 предназначена для бурения стволов диаметром 1,5 м и 2,0 м.
Процедура установки BM R200 состояла из размещения основания буровой установки на верхней части обсадной трубы с помощью крана, установленного на платформе домкрата, и гидравлического крепления установки к внешней стенке обсадной трубы. Верхняя часть буровой установки может наклоняться над рабочей платформой. BM R200 поворачивается назад, что позволяет поместить забойную компоновку внутрь обсадной трубы. Забойная компоновка состоит из бурового долота, стабилизатора и бурильной колонны.
Bu-Ma BM R200
Кран на платформе с домкратом использовался для спуска узла забоя в обсадную колонну, а бурильные трубы добавлялись до тех пор, пока буровое долото не достигло дна морского дна. После установки компоновки забоя рабочая платформа была возвращена в вертикальное положение и зафиксирована.
Окончательная подготовка к бурению включала подключение воздушных и водяных линий от внешней гидравлической силовой установки и компрессора к BM R200. Давление воздуха было подано по периметру узла бурового долота.
2.2.3 Бетонирование
Проектная прочность на сжатие без посторонней нагрузки для бетонной смеси, используемой для буровых шахт, составляла 50 МПа при осадке 200 мм. Бетон дозировался и перемешивался на берегу и доставлялся баржами к каждому месту расположения пирса. Время транспортировки составляло до 2 часов. Без учета времени транспортировки с берега, среднее время укладки примерно 42 м3 бетона составило 2 часа 30 минут.
Бетон подавался в шахту через 250-миллиметровую трубу. Труба постепенно вынималась по мере подъема уровня бетона, при этом поддерживался напор бетона над дном трубы.
2.2.4 Испытание на целостность
Испытание бетона на целостность проводилось методом звукового каротажа в поперечном сечении скважины. Во время изготовления арматурного каркаса к внутреннему периметру были привязаны стальные трубки. Четыре трубки использовались для 1,5-метровых шахт, и 6 трубок использовались для 2-метровых шахт.
3. Структурная система моста Бандра-Ворли
Элементы надстройки моста состоят из башни-пилона, вант и настила. Ниже рассматриваются детали конструкции каждого элемента.
3.1 Пилоны
Пилоны являются наиболее важными компонентами вантового моста. Главный пролет моста состоит из двух пилонов, каждый из которых имеет четыре опоры. Каждая башня наклонена к другой башне на 10° и в конечном итоге сливается на высоте 98 м над палубой, превращаясь в единую башню. Поперечное и продольное натяжение было обеспечено на оголовке башни для сопротивления местным усилиям троса. Единая башня была сужена к вершине. Под надстройкой моста четыре опоры сливаются в две точки, которые уходят в землю через оголовки свай.
Высота башни
3.2 Кабели
Кабели были расположены в четырех плоскостях полувеерной конфигурации. Общая длина тросов, использованных при строительстве моста Бандра-Ворли, составила 2250 км, а сами тросы были изготовлены из высокопрочной оцинкованной стальной проволоки. Эти тросы могут выдержать нагрузку 20 000 тонн вантового моста.
Каждая секция настила имеет две плоскости наклонных тросов, прикрепленных к вершине башни в одной плоскости. Такое расположение тросов подходило для больших пролетов, так как наклонное расположение обеспечивало необходимую боковую жесткость. Преимущество такого расположения в том, что палуба может быть тонкой. При этом не нужно учитывать недостатки кручения одной плоскости тросов, а также использовать преимущества эстетики крепления к пилону в одной плоскости. Расстояние между кабелями было выдержано на уровне 6,0 м вдоль настила моста.
3.3 Настил
Для строительства настила была использована полая бетонная коробчатая секция, состоящая из трех стержней. Для строительства коробчатой секции по всей длине моста использовались сборные бетонные сегменты длиной от 1,5 м до 3,1 м. После установки каждой коробчатой секции было проведено пост-натяжение. Идея использования сборных сегментов заключалась в создании тонкого и легкого настила, чтобы уменьшить общую продольную жесткость настила. Таким образом, гибкий настил помогает уменьшить напряжения изгиба и кручения настила при боковой подвеске.
Для определения размеров настила использовались поперечные моменты, действующие на настил при различных комбинациях нагрузок, и точечные нагрузки на анкерный блок. Верхняя плита коробчатого сечения, использованная для строительства настила, была сплошной над перегородками и стойками. Использование перекладин и стоек создало непрерывную многоярусную секцию. Таким образом, была сформирована большая ширина настила, что позволило расширить полосы движения в каждом направлении.
4. Строительство Методология
Система ферм (известная как метод сбалансированных консолей) была использована для размещения сборных бетонных сегментов настила между колоннами. Балка поддерживалась временными средствами на внешнем пирсе. Благодаря этому можно было перемещать каретку между двумя колоннами для установки сегментов для формирования настила, устанавливая их лебедкой в соответствующее положение.
Возведение настила
После этого, чтобы зафиксировать сборные сегменты в нужном положении, они были склеены эпоксидной смолой, а также была приложена заранее оговоренная степень предварительного напряжения. После завершения строительства каждого пролета балки и окончательной настройки в соответствии с геометрией, основные сухожилия сборных сегментов были напряжены до необходимого уровня.
Далее, монтаж кабелей начался только после того, как настил моста занял свое окончательное положение. Все тросы были доставлены на место строительства и размотаны с помощью лебедки. Затем кабели были закреплены на анкерном крюке на башне пилона, а другой конец кабелей был закреплен на анкерном блоке фундамента через палубное соединение. Как только кабели достигли нужного места, они были натянуты до необходимого уровня с помощью гидравлических домкратов.
Срок строительства был ограничен из-за сжатых сроков, и основная работа по транспортировке ферменной балки без ее демонтажа из Бандры в Ворли могла занять больше времени. Поэтому, чтобы сэкономить время, для подъема ферменной балки из Бандры в Ворли был использован плавучий кран на поперечных опорах.
После того как был построен основной пролет пилона, началось строительство подходной части моста методом “пролет за пролетом”. Согласно этому методу, опалубка устанавливалась для каждого пролета до точки контрфлексуры к пирсу. Далее цикл повторялся путем переноса опалубки на следующий пролет.
Строительство башни
Для строительства пирса, пилона и диафрагменной стены вся арматура и опалубка были изготовлены за пределами площадки. Для поддержки строительства пилона башни из-за наклона и высоты башни были использованы временные поперечные и продольные сжимающие стойки.
4.1 Последовательность строительства
Ниже описана последовательность строительства моста Бандра-Ворли:
Ферменная балка
Вопросы и ответы
Какова длина моста Бандра-Ворли?
Длина моста Бандра-Ворли составляет 5,6 км.
Какова была стоимость строительства моста Бандра-Ворли?
Строительство моста Бандра-Ворли обошлось в 16,5 миллиардов INR.
Когда было начато строительство моста Бандра-Ворли?
Строительство моста Бандра-Ворли началось в 2000 году, а в 2010 году он был открыт для посетителей.
Почему был построен мост Бандра-Ворли?
Он был построен для сокращения времени в пути (с 90 минут до 10 минут) между Бандрой и Ворли.
Какой мост является первым в Индии, построенным с использованием только сборных сегментов?
Мост Бандра-Ворли – первый в Индии мост, построенный с использованием только сборных сегментов.
Какой мост является первым в Индии вантовым мостом через море?
Мост Бандра-Ворли – первый в Индии вантовый мост через море.
Какова высота и ширина моста Бандра-Ворли?
Высота и ширина моста Бандра-Ворли составляют 413 футов и 66 футов соответственно.
Мост “Золотые ворота”: Строительство одного из самых длинных подвесных мостов в мире
Мост Signature Bridge: Важные аспекты его проектирования и строительства
Мост Ченаб: Строительство самого высокого в мире железнодорожного моста
Читайте далее:- Фирменный мост: Важные аспекты его проектирования и строительства.
- Концептуальный сейсмический проект моста с вантовой опорой и его компоненты.
- Виадук Мийо: Особенности конструкции самого высокого моста в мире.
- Мост Саншайн Скайвей: Уникальный вантовый мост во Флориде.
- Эйфелева башня: Особенности конструкции железного гиганта.
- Пизанская башня: Архитектурное чудо или инженерная неудача?.
- Башни подвесных и вантовых мостов – функции и концептуальный дизайн.