ОАО "Институт Гипростроймост" © 1945-2017
Включить режим перетаскивания
Версия для печати
Капитальный ремонт Малого Устьинского моста в г. Москве

Капитальный ремонт городских искусственных сооружений является трудоёмкой задачей не только на строительной площадке, но и при проектировании. Стеснённые условия городской застройки с обширными сетями коммуникаций требуют индивидуального подхода и зачастую уникальных инженерных решений при капитальном ремонте городских мостов.

Для мостов и путепроводов, находящихся в исторических центрах городов, при проектировании новых конструкций пролетных строений взамен аварийных или ремонте старых дополнительные сложности вызывает требование о неизменности архитектурного облика сооружения, поэтому применение более рациональных схем и современных технологий зачастую бывает невозможно.

Один из таких исторических объектов, с которым столкнулась наша организация, - Малый Устьинский мост через реку Яузу в городе Москве.

Малый Устьинский мост построен в 1938 г. Трестом «Гормост» по проекту «Гормостпроекта» и соединяет Москворецкую и Котельническую набережные р. Москвы.

Существующий мост расположен в устье реки Яузы и представляет собой металлическое клепаное рамное пролетное строение с монолитной плитой. Так как при впадении реки Яузы в р. Москву устье первой образует воронкообразный раструб, мост в плане выполнен в виде трапеции. Сооружение было запроектировано под 11 полос нагрузки Н-12, толпу 480 кг/см² и специальную гусеничную нагрузку Т-60.

Пролетное строение моста состоит из восьми распорных двухшарнирных рам, соединённых между собой поперечными балками. Вследствие трапецеидального очертания моста в плане пролеты рам различны - 45.2-57.5 м. Поперечное сечение каждой рамы представляет собой двутавр со сплошной вертикальной стенкой переменной высоты.

Материал рам и поперечных балок – Ст3 по ОСТ НКТП 2535 с допускаемым напряжением 1400 кгс/см².

Монолитная железобетонная плита проезжей части толщиной 15 см опирается на верхние пояса рам и поперечных балок без объединения в совместную работу. Между средними рамами уложена монолитная скользящая железобетонная плита.

Опоры моста массивного типа. Каждая опора состоит из двух раздельных кессонов, объединённых по верху железобетонной плитой. В целях повышения устойчивости на сдвиг опоры имеют наклонную подошву. Между кессонами проходит канализационный дюкер высотой 1 м от дна реки.

Проект капитального ремонта Малого Устьинского моста разработан ОАО «Институт Гипростроймост» по заданию ГУП Дирекция Заказчика «Гидромост» в соответствии с постановлением Правительства Москвы от 14.08.2001 г. за №745-ПП.

Целью капитального ремонта является обеспечение соответствия современным требованиям по грузоподъемности (8 полос нагрузки А14 и Н14), эксплуатационной надёжности и долговечности сооружения.

На основе результатов планового обследования Малого Устьинского моста, проведённого Московской мостоиспытательной лабораторией (МосМИЛ) ГУП «Гормост» в декабре 2001 г., были сделаны выводы о неудовлетворительном техническом состоянии сооружения.

Согласно техническому заданию основными работами по капитальному ремонту пролётного строения изначально являлись:

  1. Реконструкция мостового полотна с полной заменой железобетонной плиты и включением её в совместную работу с пролетным строением.

  2. Усиление или замена прокорродировавших элементов с заменой поврежденных заклепок на высокопрочные болты.

  3. Ремонт опорных частей.

  4. Перенос коммуникаций из-под тротуаров в межбалочное пространство.

На стадии выбора стратегии капитального ремонта, по результатам проведенных расчётов были сделаны следующие выводы:

  • существующая конструкция пролетного строения была запроектирована на предельных значениях допускаемых напряжений;
  • включение плиты проезжей части в работу снижает теоретический объём усиления, однако необходимость установки упоров и интенсивная коррозия металлоконструкций пролетного строения (особенно верхних поясов), приводящая к уменьшению толщины металла и расслоению поясных листов, вызывают необходимость расклепки и переработки не только требующих усиления нижних поясных листов, но и верхних;
  • ресурс опорных частей и ног рам исчерпан и требует полной их замены;
  • поперечные балки и узлы их прикрепления требуют не только ремонта, но и серьезного усиления, что сопряжено с демонтажем балок;
  • несущая способность поперечных диафрагм не вызывает опасения, однако, учитывая их состояние, возможна замена верхних поясных уголков, а также усиление верхней части стенки;
  • объем работ по усилению и ремонту пролетного строения сопоставим по стоимости с полной заменой пролетного строения, которая позволит значительно повысить срок службы пролетного строения после ремонта.

Учитывая вышеизложенное, заказчиком было принято решение об изменении первоначальной стратегии на вариант с полной заменой существующего пролетного строения. В соответствии с требованиями заказчика, была принята рамно-арочная конструкция пролетного строения с объединением железобетонной плиты и главных балок для совместной работы.

Для сокращения объемов работ и стоимости ремонта моста в целом было принято решение о замене существующего пролетного строения цельнометаллическим пролетным строением рамно-арочной конструкции с ортотропной плитой.

Запроектированное пролетное строение состоит из десяти двухшарнирных рам главных балок, объединенных между собой ортотропной плитой. Вследствие трапецеидального очертания моста в плане пролеты главных балок в осях А-Л различны и составляют LА=45,582 м, LБ=46,456 м, LВ=47,510 м, LГ=48,565 м, LД=49,619 м, LЕ=50,189 м, LЖ=51,999 м, LИ=53,809 м, LК=55,619 м, LЛ=57,118 м. Пролетное строение предназначено для пропуска автомобильных нагрузок по схемам А14, Н14 в соответствии с ГОСТ Р  52748-2007* и НК-176 в соответствии с МГСН 5.02-99*. Габарит проезда в каждом направлении 17,0 м состоит из четырех полос движения по 3,75 м каждая с полосами безопасности по 2,0 м с каждой стороны. Тротуары шириной 2,7 м предусмотрены с внешних сторон пролетного строения. Пролетное строение расположено в плане на прямой, в профиле – на выпуклой вертикальной круговой кривой R=500,0 м.

В отличие от существующего моста, где поперечный уклон отсутствовал, пролетное строение имеет постоянный односторонний поперечный уклон величиной 1,15% вверх по течению р. Яузы, уклон тротуаров – 1,7% к оси пролетного строения.

Главная балка в поперечном сечении представляет собой сварную двутавровую балку со сплошной вертикальной стенкой переменной высоты. Верхний пояс главных балок прямолинейный, ломанный в стыках, очерченный хордами к окружности R=500,0 м. Нижний пояс не параллелен верхнему и очерчен по дугам различного радиуса.

Материал основных металлоконструкций пролетного строения - сталь 10ХСНД и 10ХСНД-2.

В основу проектирования было положено требование заказчика сохранить архитектурный облик объекта и судоходный габарит, а также использовать существующие опоры. Т.к. при существующей ограниченной строительной высоте реализовать балочную конструкцию моста оказалось нецелесообразно, в проекте была заложена рамно-арочная конструкция пролетного строения с максимально поднятыми точками опирания.

Так как пролётное строение представляет собой геометрически сложную пространственную конструкцию, то для создания привычных детально проработанных рабочих чертежей потребовалось бы использовать несколько сотен листов. Для сокращения необходимых трудозатрат было принято решение о выпуске рабочей документации с использованием параметров, позволяющих при необходимости путем несложных вычислений определить размеры элементов конструкции.

Другая проблема, возникшая при проектировании, – расположение опорных узлов в зоне ниже потенциально возможного горизонта воды, обеспеченностью 1%. Несмотря на то, что бассейны рек Москвы и Яузы в настоящее время зарегулированы и в рабочем режиме не допускают подъема воды, нормативной документацией требуется учет максимально возможных уровней в естественном состоянии. Современные нормы проектирования не допускают подтопления опорных частей и пролетных строений. Однако, как уже говорилось, необходимо было сохранить исторический облик сооружения. Поэтому для участков пролетного строения, попадающих в зоны потенциального затопления, была применена усиленная система защиты от коррозии фирмы STEELPAINT и опорные части фирмы MAURER SOEHNE, защищенные от попадания влаги.

Особо стоит отметить проблемы, возникающие при проектировании ремонта опор. В архивах сохранились чертежи опор, разработанные при строительстве моста, однако, исполнительных чертежей и схем не существует. Поэтому при увязке взаимного положения пролетного строения и опор, а также при проектировании прилегающих камер и переносе сетей и коммуникаций большую часть проектных работ приходится выполнять по мере строительства с уточнением проектных решений по фактическим замерам, выполняемым в процессе разборки ремонтируемых элементов.

В ходе разработки основных конструктивных решений капитального ремонта Малого Устьинского моста было решено, что проектирование необходимо вести параллельно со строительно-монтажными работами для уточнения фактических параметров сооружения.

Основные данные по данному объекту:
Дата начала строительства: декабрь 2009 г.
Дата окончания: 2011 г.
Генеральный проектировщик: ОАО «Институт Гипростроймост»
Главные инженеры проекта: Крушев Д. С., Корнев С. Н.
Подрядчик: ООО «Мостотоннельстрой»
Заказчик: Департамент ЖКХ г. Москвы

Фасад моста со стороны р. Москвы

ОАО "Институт Гипростроймост" © 1945-2017