Виадук Мийо – самый высокий в мире мост, построенный для соединения Северной Европы и Восточной Испании. Общая высота восьми пролетов, подвешенных к семи пилонам, составляет 345 м, что делает его выше Эйфелевой башни. Строительство моста было завершено всего за три года, а в 2004 году он был открыт для посетителей.
Город Мийо расположен в месте слияния двух рек, Тарн и Дурби, которые прорезают две глубокие долины в старом плато Массиф Централь. Поскольку автострада должна была пройти от плато на севере (на высоте около 600 м) до плато Ларзак на юге (на высоте около 720 м), выбор трассы был непростой задачей, тем более, что нижние части холмов состоят в основном из неустойчивой глины.
После исключения всех нежизнеспособных вариантов было решено возвести виадук, проходящий прямо с плато на плато, на высоте 275 м над рекой Тарн. Высота его пилонов составляет 803 фута, что является самым высоким показателем в мире.
Виадук Мийо, самый высокий мост в мире
Основная идея заключалась в том, чтобы спроектировать очень тонкий мост. Поэтому был выбран вантовый мост с серией одинаковых пролетов, который бы величественно смотрелся со стороны города Мийо. Мост настолько высок, что его видно из города Мийо.
1. Геология участка виадука Мийо:
Виадук Мийо был построен на двух известняковых плато. Опоры моста расположены в глубокой долине, образовавшейся в результате эрозии реки Тарн. Известняковые плато, представляющие собой осадочный бассейн, сформировались во вторичную эпоху и до сих пор очень хорошо сохранились. Ниже описана геология виадука Мийо:
Геология участка виадука Мийо
2. Поперечное сечение моста
Виадук Мийо имеет длину 2460 м и состоит из восьми пролетов. Длина двух боковых пролетов составляет 204 м, а длина шести промежуточных пролетов – 342 м. Поперечное сечение представляет собой обтекаемую ортотропную стальную коробчатую балку с двумя вертикальными полотнищами, необходимыми для выбранной технологии возведения.
Вид в поперечном сечении виадука Мийо
Трехангулярные поперечные балки, расположенные на расстоянии 417 м в продольном направлении, были предпочтительнее полных диафрагм. Эта коробчатая балка пропускает две полосы движения в каждом направлении с обочинами шириной 3 м для увеличения расстояния между движением транспорта и краем моста, чтобы уменьшить риск головокружения.
Коробчатая балка, помимо классических барьеров, оснащена ветровыми стеклами, предназначенными для ограничения скорости ветра на виадуке до значения на уровне земли на подходе, чтобы избежать ветрового удара для транспортных средств, прибывающих на мост, и обтекателями, предназначенными для улучшения аэродинамической обтекаемости и эстетического качества.
3. Детали фундамента виадука Мийо
Виадук был спроектирован Мишелем Вирложё, и власти определили и спроектировали системы фундаментов для опор и абатментов на основе его проектов.
Хотя система фундаментов основана на одних и тех же принципах, она несколько различается в зависимости от того, расположена ли данная опора на известняке или на мергеле. Мергель не только имеет более слабые механические свойства, чем известняк, но и демонстрирует поверхностное скольжение, которое затрагивает верхнюю часть.
Для опор C0 и C8, которые основаны на известняке, были выбраны раздвижные фундаменты. Фундаментная система представляет собой монолитный комплекс, состоящий из свайного фундамента толщиной 1 м для каждой передней опоры, соединенного с двумя боковыми фундаментами для каждой задней опоры с площадками опор на разных уровнях.
Свайный фундамент, использованный для строительства опор виадука Мийо
Фундаментная система каждой из семи опор состоит из четырех железобетонных свай диаметром 5 м и глубиной 10-15 м, пробуренных в скале и скрепленных между собой в верхней части железобетонным фундаментом толщиной 3,5 м, который сам скреплен с опорой. В мергелях фундамент толще, а сваи глубже, диаметр их основания увеличен до 7 м.
Пирс-2 является самым высоким (245 м) и основан на известняке, а пирс-6 основан на мергеле и имеет среднюю высоту.
Поведение этого типа системы свайных фундаментов является сложным. Это система свайно-площадочного фундамента, в которой часть нагрузки передается на фундамент. Способ упрощения такого поведения является особенно ограничительным, поскольку предполагалось, что, во-первых, фундамент не несет никакой нагрузки, а во-вторых, что вдоль ствола не возникает трение кожи, за исключением случаев растягивающего напряжения.
Это сводится к предположению, что несущая способность зависит исключительно от предельного давления на породу в нижней части ствола и что осадка происходит только от деформации породы в нижней части ствола, что делает фундаменты более гибкими, чем они есть на самом деле.
Было проведено несколько пробных испытаний свайной нагрузки в мергелистых грунтах для оценки трения кожи вдоль ствола. Одно из этих испытаний на буронабивной свае диаметром 0,80 м показало, что критическая нагрузка составила приблизительно 5200 кН для сваи с осадкой 5,6 мм.
Несмотря на неопределенности, связанные с оценкой механических свойств породы и используемыми методами расчета, проект фундамента для пирсов представляется достаточно надежным.
4. Опоры виадука Мийо
Конструкция моста обусловлена основными конструктивными требованиями: сбалансировать несимметричные живые нагрузки в многочисленных вантовых пролетах, а также адаптироваться к изменениям длины из-за температурных эффектов в коробчатой балке. Чтобы противостоять высоким изгибающим моментам из-за их экстремальной высоты, опоры были спроектированы как широкие прочные коробчатые секции, которые разделяются на две гибкие шахты в верхней части последних 90 м.
Палуба коробчатой балки привязана к пирсу вертикальными тендерами предварительного напряжения в соответствии с двумя фиксированными опорами на каждом валу, а расположенный выше пилон имеет форму перевернутой буквы V. При воздействии несимметричной живой нагрузки или экстремальных ветровых нагрузок вертикальная нагрузка на каждую опору может достигать 100 МН.
Процесс строительства пирса
Для уменьшения размеров опор были использованы сферические подшипники, покрытые новым композитным материалом, способным выдерживать напряжение до 180 МПа при предельных нагрузках.
Опоры имеют переменное поперечное сечение, форма которого была разработана таким образом, чтобы обеспечить простоту строительства, несмотря на его вариации. Четыре панели имеют фиксированные размеры, а остальные четыре немного изменяются в каждом сегменте, включая их ориентацию. Это позволило возвести здание с внешними самоподъемными формами и классическими внутренними ставнями, перемещаемыми башенным краном.
Высота двух самых высоких опор составляет 245 м (P2) и 223 м (P3). Самый высокий башенный кран для P2 достигает высоты 275 м. Поэтому было необходимо, чтобы каждый башенный кран крепился к соответствующему пирсу шаг за шагом, в соответствии с ходом строительства. Каждый пирс основан на серии из четырех искусственных колодцев диаметром 4-5 м и глубиной от 9 до 16 м.
Высота самого высокого пирса виадука Мийо
5. Пилоны виадука Мийо
После закрытия над рекой Тарн, 18 мая 2004 года, пилоны, изготовленные на разных заводах и собранные за опорами моста, были перевезены по одному на настил двумя гусеницами. Вес колонны достигал 8 МН, что стало испытанием конструкции на экстремальную нагрузку. Затем пилон, находящийся в горизонтальном положении, был наклонен вверх с помощью вантовой временной опорной башни. Строительство конструкции завершилось установкой и натяжением вант системы Freyssinet.
Процесс строительства пилонов
6. Спусковая система, использованная при строительстве виадука Мийо
Стальной коробчато-балочный настил был спущен с обоих концов, а окончательное закрытие было сделано над рекой Тарн между опорами P2 и P3. Промежуточные временные опоры, каждая в форме трубчатой фермы, были установлены в каждом пролете, кроме замыкающего пролета. В промежуточных пролетах эти временные опоры, размером 12 м на 12 м, находились в середине пролета с двумя линиями пускового оборудования, что позволило сократить пролет до 150 м. Временные опоры в боковых пролетах были проще, меньше и имели только одну линию пускового оборудования.
Каждая из двух запускаемых конструкций была оснащена передним пилоном (без вершины для уменьшения ветрового воздействия во время запуска, ограничивая высоту пилона с 87 до 70 м) и шестью тросами-стойками для уменьшения изгибающих моментов во время запуска.
Система спуска, использованная при строительстве виадука Мийо
Каждая операция по спуску соответствовала 171 м и заняла пять дней, от пяти дней для первых, более сложных, операций по спуску до трех дней для обычных, при хороших погодных условиях. Запуск не мог начаться, если метеорологическая станция ожидала ветер более 37 км/ч в период запуска.
Система запуска была весьма инновационной. Из-за экстремальной высоты пирса силы трения должны были быть непосредственно сбалансированы в каждой опоре. Поэтому каждая опора была оснащена активными пусковыми опорами (по две на линию опор). Горизонтальные гидравлические домкраты на опорах производили горизонтальное движение по центральной команде с компьютера и датчиков для поддержания одинакового смещения на всех опорах в любое время.
Часто задаваемые вопросы
Кто спроектировал виадук Мийо?
Мишель Вирлож спроектировал виадук Мийо в 1990 году.
Какова была стоимость строительства виадука Мийо?
Строительство виадука Мийо обошлось в 300 миллионов евро.
Когда было завершено строительство виадука Мийо?
Виадук Мийо был торжественно открыт 14 декабря 2004 года, всего через 38 месяцев после начала строительства, а 16 декабря 2004 года по нему открылось движение.
Какой тип фундамента использовался при строительстве виадука Мийо?
Для абатментов был выбран спрединговый фундамент, который основан на известняке. Система фундамента для каждой из семи опор состоит из четырех железобетонных свай диаметром 5 м и глубиной 10-15 м, пробуренных в скале и связанных между собой в верхней части железобетонным фундаментом толщиной 3,5 м.
Мост Ченаб: Строительство самого высокого в мире железнодорожного моста
Мост “Золотые ворота”: Строительство одного из самых длинных подвесных мостов в мире
Мост Бандра-Ворли: Самый длинный в Индии вантовый мост в открытом море
Читайте далее:- Мост Бандра-Ворли: Самый длинный в Индии вантовый мост в открытом море.
- Фирменный мост: Важные аспекты его проектирования и строительства.
- Концептуальный сейсмический проект моста с вантовой опорой и его компоненты.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Что такое мостовая опора? Типы мостовых опор.
- Характеристики мостов на вантовых опорах во время землетрясений.
- Типы мостов по пролетам, материалам, конструкциям, функциям, полезности и т.д..