Text
                    МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР
ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
О Р ГТ РАН С СТРО Й
к	.
ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ
стройки
ТРАНСПОРТА
ДВУХЪЯРУСНЫЙ
МОСТ МЕТРО
ЧЕРЕЗ РЕКУ МОСКВУ
В ЛУЖНИКАХ

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОРГТРАНССТРОЙ Е. А. МАМАЕВА, ф начальник технического отдела Мостотреста А. П. ГРЕЦОВ, главный инженер строительства моста метро ПОКАЗАТЕЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО ДВУХЪЯРУСНОГО МОСТА МЕТРО ЧЕРЕЗ РЕКУ МОСКВУ В ЛУЖНИКАХ Под общей редакцией инж. Г. И. ЗИНГ0РЕНК0 ^00 2 '' МОСКВА 1958
В настоящей брошюре кратко освещают- ся конструкция и основные этапы строи- тельства уникального сооружения—двухъ- ярусного моста метро через реку Москву, являющегося продолжением Восточного лу- ча, который соединил Юго-Западный район столицы с центром города. Брошюра предназначается для ознаком- ления широких кругов мостостроителей. Ответственный за выпуск инж. С. Р. АБРАГАМ Оформление и техническая редакция типолитографии Министерства транспортного строительства
ПРЕДИСЛОВИЕ На строительстве больших мостов до последнего времени, как правило, применялись металлические пролетные строения, требующие большого расхода металла, относительно больших расходов при эксплуатации и имеющие ограниченный срок службы. Напряженно-армированный бетон на данном этапе является наиболее прогрессивным материалом, позволяющим создать при минимальном расходе металла долговечные и дешевые в эксплуатации пролетные строения. Создание сборных конструкций пролетных строений из на- пряженно-армированного бетона, разработка новой техноло- гии их изготовления и монтажа являются в настоящее время одной из наиболее важных и актуальных задач строителей и проектировщиков-мостовиков. Строительство моста метро является серьезным шагом вперед в этом направлении. Разработанные и внедренные на строительстве моста метро сборные конструкции из напряженно-армированного и обыч- ного железобетона отличаются новизной и оригинальностью. Применявшаяся на этом строительстве технология изготов- ления и монтажа этих конструкций несомненно является пе- редовой и отличается смелостью принятых решений. В настоящей брошюре популярно освещены материалы из опыта строительства моста метро, дающие общее представ- ление об этом своего рода уникальном сооружении. Озна- комление с материалом, изложенным в настоящей брошюре, является, безусловно, полезным для строителей и проектиров- щиков мостов. 3
Одновременно необходимо отметить, что опубликование в дальнейшем более полного материала, накопленного в про- цессе проектирования и строительства этого моста, весьма желательно и полезно для решения общей основной задачи мостовиков—дальнейшего подъема советского мостостроения на еще более высокий технический уровень. Главный инженер Глммостостроя Г. И. ЗИНГОРЕНКО
ВВЕДЕНИЕ На Ленинских горах Москвы, вблизи Московского универ- ситета в небывало короткий срок вырос новый жилой массив столицы. В связи с этим возникла проблема наикратчайшим путем обеспечить транспортную связь быстро растущего Юго-Западного района с центром города. Для разрешения этой проблемы москвичи проложили новую магистраль—Восточный луч, которая пересекает Москву-реку в южной части Центрального стадиона им. В. И. Ленина в Лужниках. Здесь берега реки соединил возведенный в чрезвычайно сжатые сроки грандиозный двухъ- ярусный мостовой переход, предназначенный для совмещен- ного пропуска автомобильного транспорта—в верхнем ярусе и поездов метрополитена—в нижнем. Полная длина мостового перехода составляет 2030 м. Этот мост является выдающимся сооружением в отечественной практике и знаменует собой крупный этап в мостостроении. По своим конструктивным особенностям мост является уни- кальным и выполнен из сборного и предварительно напря- женного железобетона, в том числе и арочная часть речного пролета. Прежде железобетонные арки выполнялись только лишь монолитными, с устройством опалубки, установкой арматуры и бетонированием на месте строительства. Элемен- ты конструкций моста метро изготовлялись индустриальным методом на заводах и полигонах со сборкой их на строитель- ной п лошадке. Объем сборных конструкций составил около 30 тыс. м3, а предварительно напряженных—более 10 тыс. м3. Было изго- товлено и забито железобетонных свай общим объемом 4600 м3. Помимо всего, мост оригинален и необычен тем, что по- средине речного пролета устроена станция метрополитена. Организация и методы строительства моста метро также имели свои отличительные особенности при широком размахе и с несколькими параллельными потоками производства. В практике мостостроения перевозились на плаву только металлические пролетные строения. При этом вес перевози- 5
мых конструкций не превышал 4000 т. На строительстве мо- ста метро были перевезены два железобетонных пролетных строения весом по 5600 т каждое. Шпренгельную систему, применявшуюся до сих пор для усиления сравнительно небольших балок с закреплением тяг в опорных узлах, применили здесь при длине балки 200 м и притом с совершенно необычным назначением—для поддер- жания больших консолей во время перекатки и перевозки речных пролетных строений. Сооружение моста метро осуществлялось в порядке по- казательного строительства, проводившегося строительными организациями Министерства транспортного строитель- ства СССР. Основные строительные работы были выполнены мостостроительным отрядом № 4 ордена Ленина Мостотре- ста, удостоенного этой высокой награды ко Дню строителя— 10 августа 1958 г. Московский Метрострой подвел по два пути тоннелей к мосту на обоих берегах и выполняет работы по сооружению станции и вестибюлей метрополитена. Большую помощь мостоотряду № 4 оказали коллективы мостоотряда № 6 и мостопоездов № 421, 426 и 443. Общее техническое руководство проектированием и строи- тельством моста метро осуществлял главный инженер Глав- мостостроя Г. И. Зингоренко. Следует отметить, что строителями была успешно выпол- нена задача по сооружению моста в короткий (полутораго- дичный) срок с открытием автомобильного движения к 41-й годовщине Великого Октября. Для пропуска магистрали Восточный луч одновременно с мостом метро были построены еще два путепровода: один— под Воробьевским шоссе, другой—под Окружной железной дорогой. До конца года должны быть завершены работы по соору- жению станции метро «Ленинские горы»—единственной стан- ции, на которую пассажиры будут подниматься по эскалато- ру, а не спускаться, как обычно. Станция будет целиком остеклена. Новый мост метро построен с удачными пропорциями, компоновкой и очертаниями и представляет собой в целом очень красивое сооружение, хорошо гармонирующее с Ленин- скими горами и ансамблем университета и Центрального стадиона.
I. КОНСТРУКЦИЯ МОСТА МЕТРО * 1. Расчетные данные и конструктивные особенности Мост рассчитывался под совмещенную нагрузку и ре- шался в виде двухъярусного перехода (рис. 1). Разница уровней начала и конца перехода составляет 59,37 м. Автопроезд прямой линией поднимается вверх с уклоном 0,035—0,040. Ось моста пересекает реку под углом 37°30'. Косое расположение моста относительно реки вызвало смещение всех четырех арок относительно друг друга и косо- симметричность конструкций. Такое пересечение было про- диктовано прямолинейностью магистрали Восточный луч на генеральном плане Москвы. Прямое расположение арок, хотя бы попарно, привело бы к необходимости устройства устоев на опорах, что стеснило бы сечение реки и нарушило бы линии набережных. Поэто- му была принята схема с расположением опор параллельно берегу. При ширине реки 140 м длина речного пролета состави- ла 200 м. ? Схема и конструкция речной части моста весьма интерес- ны. Последняя представляет собою трехпролетную жесткую балку с пролетами 45,0-(-108,0-(-45,0 м, усиленную аркой с воспринятым от постоянной нагрузки распором. В среднем пролете арка возвышается над балкой, а пяты ее опускаются ниже балки. Стальные канаты закрепляются по концам балки и полу- арок и создают предварительное напряжение конструкции. Учитывая сложность поставленной задачи—запроектиро- вать и построить мост в столь короткий срок (1,5 года), а также в целях объединения руководства проектированием и строительством, Министерство транспортного строительства возложило проектирование мостового перехода на Главмосто- строй, создав при ЦПКБ Главка специальную группу по проектированию моста метро. Главным инженером проекта был назначен В. Г. Андреев. 7
15 18 ..IT.'ffl'rnw Рис. 1. Схема моста метро с подходами
2. Конструкция речного пролетного строения Проектная группа разработала систему речного пролета и дала новое и весьма оригинальное решение, которое явля- ется крупным шагом вперед нашего мостостроения, а имен- но—железобетонную сборную предварительно напряженную конструкцию в виде трехпролетной неразрезной балки, уси- ленной аркой с повышенной затяжкой, воспринимающей рас- пор от постоянной нагрузки. В поперечном сечении моста располагаются четыре балки, с четырьмя арками с расстоянием между осями 7,40+11,40-|- +7,40 м. Распределительный зал станции метро находится в серецине, а с двух сторон от него проходят поезду (рис. 2). За пределами арок снаружи станции находятся тротуары шириной 3 м. Рис. 2. Поперечное сечение речного пролета 2 з. 1626 9
По верху надарочного строения проходит автопроезд ши- риной 21 м. Тротуары по обе стороны проезда имеют шири- ну 2,25 м. Нагрузка от автопроезда передается только на две сред- ние арки. Таким образом, две средние балки и арки имеют значительно большее сечение, чем крайние балки и арки, воспринимающие нагрузку только от метрополитена и ниж- них тротуаров. В местах пересечений балки и арки не соеди- няются друг с другом: арки свободно проходят внутри балок (рис. 3). Рис. 3. Поперечное сечение балок и арок речного пролета в месте их пересечения В поперечном сечении балки жесткости состоят из двух частей швеллерного сечения, находящихся на расстоянии, достаточном для прохода арок. Высота балок 2,8 м. Арки имеют двутавровое сечение высотой 2,0 м. Оси арок очерче- ны по дуге окружности. Бетон балок и арок имеет мар- ку 500. На мосту метро впервые для создания предварительного натяжения применили не пучки из прямолинейных проволок, а витые стальные тросы J=45 мм (7X19 ГОСТ 3067-55). 10
Тросы изготовлены на Ленинградском заводе из проволок >г/=3 мм с временным сопротивлением 180 кг/мм2. Тросы проходят с двух сторон балки жесткости. В сред- них, более нагруженных и более мощных арках в состав затяжек входит по 48 тросов, в крайних—20 тросов. Конструктивно каждая арка имеет 4 группы тросов, про- ходящих снаружи балки жесткости, вверху и внизу у полок (рис. 4). Рис. 4. Расположение и закрепление стальных тросов на балке жесткости речного пролета Скобы для крепления предварительно напряженных сталь- ных канатов расположены через 2 м. У концов балки жест- кости тросы меняют направление при помощи отклоняющих стальных отливок и заходят на концевые блоки. Как уже упоминалось, балка жесткости и арка на всем протяжении пролета не соединяются в местах пересечения и проходят свободно. Их соединение осуществляется в кон- цевых блоках на каждом из концов пролетного строения. Концевые блоки всех пролетных строений имеют одинако- 2: 11
вое конструктивное решение, но отличаются друг от друга, во-первых, по размерам, так как в средних плоскостях они значительно более мощные, чем в крайних; во-вторых, по де- талям конструкции, так как натяжение тросов и предвари- тельное напряжение системы осуществляются только на од- ном, а именно, на правобережном конце. Концевые блоки левобережного конца являются непо- движными, а на правобережном конце они состоят из двух частей, между которыми вставляются батареи домкратов для натяжения тросов. В процессе натяжения тросов происходит их вытяжка и подвижной концевой блок отодвигается вдоль пролета. При общей длине речного пролетного строения 200 м тросы изготовлялись длиной по 415 м. Оба конца каждого троса снабжены специальными стаканами. Половина тросов охватывает концевой блок левого берега и закрепляется на концевом блоке правого берега. Другая половина, наоборот, охватывает правобережный концевой блок и закрепляется на левобережном. Поэтому каждый концевой блок имеет ци- линдрическую часть, вокруг которой обвиваются проходящие тросы, и другую часть в виде вертикальной плоскости с про- резями и заплечиками, где проходят и закрепляются тросы со стаканами. После окончания натяжения тросов и создания в конструк- ции речного пролета предварительного напряжения рас- четной величины гидравлические домкраты не убираются, а остаются внутри системы на срок около 2 лет для того, что- бы иметь возможность восстановить потери напряжений, воз- никших вследствие ползучести и усадки бетона и релаксации металла канатов. На всем протяжении затяжки тросы фиксируются метал- лическими скобками и остаются на первые два года свобод- ными. После проверки через два года домкраты должны быть сняты, а пространство, где они размещались, и сами тросы по всей длине должны быть забетонированы. Надарочное строение в виде эстакады опирается на сред- ние арки посредством стоек, поддерживающих ригели с на- ходящимися на них продольными балками и плитами про- езжей части. Если в пределах эстакад ригели расположены по норма- ли к продольной оси моста, то в пределах речного пролета из-за косины пересечения реки арки смещены относительно друг друга и одноименные стойки располагаются на линии, отклоненной от нормали под углрм 37°3(У. При опирании ригелей на стойки их пролет и консоли имели бы длину, значительно превышающую длину эстакад- ных ригелей. Вследствие этого ригели получались весом, пре- вышающим грузоподъемность кранов. В связи с этим про- 12
езжая часть была запроектирована с расположением попе- речных балок и консолей не по косому направлению, а по нормали к оси моста. Это значительно усложняло конструк- цию, увеличивало количество элементов и пересечений, но уменьшило вес отдельных элементов проезжей части. 3. Конструкция опор моста Речное пролетное строение опирается на четыре опоры— две речные и две береговые. На речных опорах установлены специальные металлические опорные части (рис. 5). На бе- реговых опорах размещаются тангенциальные опорные части. Рис. 5. Опорный узел и опорные части арок Весьма важным вопросом при проектировании был выбор чипа основания речных опор. Характер грунтов в ложе реки не давал уверенности в возможности применения основания на железобетонных сваях прямоугольного сечения. Замена их сваями-оболочками требовала оборудования, которое не могло быть быстро доставлено. Поэтому было решено произвести забивку и испытание опытных свай. В результате испытания получили расчетную нагрузку на сваю около 90 т, что и легло в основу расчета свайных осно- ваний двух речных опор. Для каждой речной опоры было забито 256 железобетонных свай сечением 40X40 см, дли- ной около 20 м. Всего в опору было забито 9 рядов свай, из них три средних ряда—из вертикальных свай, остальные «сваи—с наклоном 1:5 и 1:8. Расстояние между осями 13
крайних свай в поперечном направлении составило 9,20 м, в продольном—40,4 м, а размер котлована—13X44,4 м. Обли- цовка тела опоры предусматривалась гранитной. 4. Эстакады моста Эстакады моста, левобережная (рис. 6) в Лужниках и правобережная (рис. 7) на Ленинских горах, имеют одина- ковую конструкцию. При проектировании серьезно и основательно анализиро- вали вопрос о величине пролета и количестве колонн в опо- рах эстакад, так как от этого зависели и внешний вид соору- жения и видимость по низу эстакад, особенно левобережной, где с обеих сторон эстакады размещается стадион. После совместного обсуждения инженерами и архитекто- рами было решено принять размер пролетов эстакады по возможности наибольшим, а количество колонн—наименьшим, чтобы обеспечить лучшую видимость и не отъединять тен- нисные корты от центральной части стадиона. Располагаясь в одном из красивейших мест Москвы—районе Ленинских гор,—мост в Лужниках должен был дополнить и еще более украсить пейзаж. Особенную легкость и красоту придала сооружению бегущая ввысь к университету линия авто- проезда. Рис. 6. Левобережная эстакада моста 14
Верхнее строение эстакады—железобетонные предвари- тельно напряженные балки пролетом 22,2 м—расположены на ригелях, опирающихся каждый на две железобетонные ко- лонны (рис. 8). Рис. 7. Правобережная эстакада моста Сечение колонн восьмигранное (рис. 9) толщиной 1,30 м остается постоянным по всей видимой длине эстакад. Основания всех опор эстакад свайные. Небольшой рост- верк омоноличивает головы железобетонных свай и образует в верхней части стакан, куда устанавливается колонна. Колонны, ригели, пролетные строения, представляющие интерес в техническом отношении, а также плиты проезжей части эстакад имеют полностью сборную конструкцию. Ригели общей длиной 24,75 м с пролетом между колонна- 15
ми 13,5 м и двумя консолями по 5,625 м получались при проектировании слишком тяжелыми и не могли быть постав- лены на место одним краном, как все другие элементы, вес которых не превышал 45 т. Поэтому была принята ориги- нальная составная конструкция ригеля, которая соответство- Рис. 8. Колонны и ригели эстакады моста Рис. 9. Вид колонны эстакады, перевозимой на трейлере 16
вала принятому способу установки элементами весом по 45 т и в то же время давала общую, совместно работающую двухконсольную балку. Каждый ригель разрезан вдоль своей оси на два сборных элемента весом по 42 т, расстав- ленные на расстояние 0,4 м в свету друг от друга. Элемент в поперечном сечении представляет форму опрокинутой буквы Г. Являясь двухконсольной балкой, ригель имеет разную высоту: наименьшую—на концах ригеля и наибольшую (2j05 м)—над опорами—колоннами эстакады. Стенки элементов ригеля располагаются вдоль его оси, а на полки, выступающие внутрь смежных пролетов, устанав- ливаются блоки пролетных строений, которые закрывают своими торцами ригель. Благодаря этому, несмотря на боль- шой вес и несколько необычные формы, ригель, скрывшись за балками, производит впечатление легкой конструкции, ко- торое усиливается консолями большой длины. Зазор, оставленный в ригеле между двумя его продольны- ми элементами, предназначен для омоноличивания и объеди- нения частей ригеля в единое целое. Для лучшего соедине- ния с бетоном внутренние поверхности вертикальных стенок элементов насекаются, а в зазоре между ними устанавлива- ется арматура, после чего укладывают бетон омоноличива- ния объемом 14,0 jw3. Пролетные строения эстакад, предварительно напряжен- ные, по своей идее повторяют решение, данное для Красно- пресненского путепровода в Москве, но с отдельными новы- ми моментами. В предыдущих путепроводах блоки пролетного строения имели П-образное поперечное сечение. Промежуток между отдельными блоками перекрывался сборными железобетон- ными плитами. Совместная работа блоков пролетного строения обеспечи- валась диафрагмами, размещаемыми между блоками и бе- тонируемыми на месте. Сборные плиты работали отдельно от блоков. Пучки высокопрочной проволоки для создания напряжения в бетоне размещались внутри нижнего пояса блоков в специальных металлических трубках, куда после натяжения пучков нагнетали цементный раствор. В балках новой конструкции поперечное сечение пред- ставляет собой корыто со слегка наклонными наружу стенка- ми (рис. 10). Диафрагм между балками нет. Совместная ра- бота балок обеспечивается общей верхней плитой, которая омоноличивается с балками и входит в состав сечения. Пуч- ки высокопрочной проволоки, напрягаемые также после бе- тонирования, располагаются не внутри бетона, а в открытых каналах. Против коррозии пучки в дальнейшем покрываются бетоном. 3 з. 1626 17
Из стенок корытообразных балок выступают концы вер- тикальной арматуры. В плитах по оси стенок балок оставля- ются незабетонированные полосы, где проходит сквозная горизонтальная арматура плиты. При монтаже плиты укла- дывают на балки, свободные полосы плит с горизонтальной Рис. 10. Вид балки пролетного строения эстакады моста арматурой попадают на стенки балок с выступающей арма- турой; затем производят соединение арматуры и омоноличи- вание стыков. Сложность формы балки связана с утолщением верхних поясов стенок, с наличием внутренних диафрагм, а также выступов для размещения пучков, а поэтому изготовление балок данной конструкции трудоемко и многостадийно: пос- ле вязки арматуры укладывают основную массу бетона и производят пропаривание; затем укладывают пучки высоко- 18
прочной проволоки, производят предварительное натяжение их, бетонируют торцы балки и, наконец, укладывают защит- ный слой бетона в каналах. Мостоотряд изготовил своими силами около 1500 м3 та- ких балок, а остальное количество было выпущено Дмит- ровским заводом. Под эстакадами размещаются проезды по набережным, которые занимают два пролета эстакады на левом берегу и один—на правом. Опоры в этой части выполнены монолит- ными и состоят из 4 столбов каждая. Конструкция здесь тя- желее, чем в эстакадной части, так как рассчитана на про- пуск поездов метрополитена, пути которого в этой части про- ходят по балкам, расположенным над набережными. Новым достижением является изготовление из керам- зитожелезобетона балок проезжей части, а также других элементов речного пролета. Это первый случай массового и концентрированного применения керамзитожелезобетона в практике отечественного мостостроения. Всего было изготов- лено 2134 м3 керамзитожелезобетона. Для этого было орга- низовано соответствующее бетонное хозяйство, разработана технология, составлены технические условия и обучены кад- ры. Был получен бетон марки 200—250, при объемном весе 1,6—1,7 т/м3. Применение керамзитожелезобетона позволило уменьшить постоянную нагрузку на речном пролете.
II. ПРОИЗВОДСТВО СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ 1. Организация строительства Основное направление в организации строительства за- ключалось в механизации, индустриализации и в выполне- нии работ по параллельному графику. Строительные работы всегда велись одновременно на не- скольких участках. На рис. 11 показана панорама левого бе- рега, где параллельно с монтажом эстакад производили за- бивку свай под пирсы, сооружение речных опор и монтаж пролетного строения. В то время, когда на речных опорах забивались и испытывались опытные сваи, начались основные работы на левобережной эстакаде, а на монтажной площадке левого берега уже производились подготовительные работы к монта- жу арочного пролетного строения. На каждом участке решались сложные и интересные тех- нические проблемы, претворялась в жизнь творческая мысль рационализаторов. Широко использовались металлические инвентарные кон- струкции, собираемые на болтах. Подмости типа Мостотре- ста, конструкции УИКМ, понтоны КС многократно применя- лись на монтажных работах, на обустройстве плавучих опор при перевозке и на всех вспомогательных конструкциях. На основной строительной площадке и на полигонах бы- ло сосредоточено достаточное количество разнообразных кранов: на гусеничном и автомобильном ходу грузоподъем- ностью до 20 т, жестконогие деррик-краны грузоподъем- ностью до 45 т, из которых одни прикреплялись к определен- ному пункту и работали как перегружатели, а другие устанавливались на понтонах и перемещались по реке в разные точки. Пять портальных кранов грузоподъемностью до 45 т, собранных из элементов УИКМ, работали на мон- таже. Разнообразные домкраты различной грузоподъемности, одиночные и объединенные в домкратные батареи, электри- фицированные и ручные лебедки, полиспасты и такелажное 20
»:• »’М' &&ЭДОД: :### :«<• XW .••уллу а» ft :-x*: 88Й ;*x- ЯЯЯ вШвЯвЗШг •#¥ НЯЯ >X« ЙЙ?:‘:.:::— У.ФС-Х< <### •:a:##.:#.x<«Aw:-:*:#-:w^^^ ft#*:*:-:' ##<<# ft#<*:-:: ft-ft*ft*>ft y.y.v.y.; '•wXftft:': «й ^Wftww ftftSftftft'-: ххй## Шб%Й44404>С $ft::^ft:ftft#:-ftft я^^Й:::::й:^:Й «•xww Рис. 11. Панорама строительства моста (левый берег) ft::W# >ЖлЙ Й%РЙ>Й;%
оборудование дополняли картину механизации работ. Транс- порт обеспечивался трейлерами, самосвалами, бортовыми машинами, тягачами и др. 2. Строительная площадка и полигоны Строительная площадка моста метро располагалась на левом берегу реки в пределах Центрального стадиона. Пло- щадка состояла из территории, занимаемой эстакадой, не- большой части набережной, на которой производили монтаж речного пролетного строения, и дополнительной площадки, где были размещены некоторые временные здания. Механи- ческих мастерских, бетонного завода, складов материалов и цемента на стройплощадке не было. Имеющиеся небольшие свободные площадки использовали только для складирова- ния элементов сборных конструкций, понтонов, инвентарных конструкций и т. п. Изготовление всех конструкций было вынесено за преде- лы стройплощадки и производилось на двух полигонах мостоотряда, Дмитровском и Силикатненском заводах желе- зобетонных конструкций и другими организациями. Один из полигонов мостоотряда был создан еще при строительстве Ново-Арбатского моста в Камушках, а второй—непосред- ственно на площадке Ново-Арбатского моста, где изготовля- ли в основном предварительно напряженные пролетные стро- ения эстакад. Готовые элементы грузили железнодорожными кранами и доставляли трейлерами на строительную площадку. 3. Сооружение эстакад Строительство моста было начато с сооружения левобе- режной эстакады. Сваи под эстакады забивались передвижными копрами, которые перемещались от одного котлована под фундамент колонны эстакады к другому. Монтаж эстакад левого и правого берега осуществлялся в основном портальными кранами, которых было по два на каждом берегу. Краны имели пролеты до 50 м, высоту до 37 м, грузоподъемность 45 т. Портальные краны, поставлен- ные на самоходные тележки, передвигались по крановым пу- тям, уложенным с обеих сторон эстакады. Кран охватывал всю ширину эстакады и дорогу с одной стороны от неэ (рис. 12). По дороге подавались автомашинами и трейлера- ми сборные элементы эстакад: колонны, распорки, ригели, балки пролетного строения. Сборку более легких элементов 21
Рис. 12. Монтаж портальным краном левобережной эстакады моста проезжей части эстакад—плит, бордюров, перил и т. п.—вели автокранами грузоподъемностью 3,5 и 10 т. Портальный кран снимал с трейлера сборные элементы и складывал их вдоль оси эстакады или же ставил непосред- ственно на место (рис. 13). На левом берегу, где площадка стадиона была спланиро- Рис. 13. Установка балок эстакады на опоры портальным краном 22
вана, подкрановые пути были уложены непосредственно на небольшой песчаной подсыпке. Только у берега в реке сде- лали деревянный пирс под пути для крана. На правом берегу, вследствие неблагоприятного рельефа местности, потребовалось устройство временных эстакад под подкрановые пути. Ввиду большой разницы в отметках пути портальные краны располагались в два яруса, т. е. на двух разных отметках. Из-за той же крутизны склонов Ленинских гор большую трудность представляла подача элементов автомашинами и трейлерами под кран. Но эти трудности были успешно преодолены, и монтаж вели быстрыми темпами. 4. Сооружение речных опор Для производства работ по сооружению речных опор (№ 25 и 26) были смонтированы два плавучих копра (рис. 14). Копры ССМ-680 с молотом весом 6 т были постав- лены на плавучие установки, состоящие из двух плашкоу- тов, перекрытых фермой. Каждый плашкоут собирался из 10 понтонов типа КС, поставленных в два ряда, общей длиной 36 м и шириной 7,2 м. Ферма состояла из 4 пло- скостей, выполненных из УИКМ и соединенных связями по концам. Фермы устанавливались поперек понтонов и пе- рекрывали промежуток между плашкоутами, равный шири- не котлованов опоры вместе со шпунтом, благодаря чему вся установка могла проходить над опорой с расположением плашкоутов по обеим сторонам опоры. Копер устанавливали по верху фермы на рельсах, по ко- торым он мог передвигаться поперек опоры, а вся плавучая установка могла перемещаться вдоль опоры. Таким образом, копер мог забить сваю в любой точке котлована. Стрела копра была удлинена на 4 м для возможности забивки свай на речных опорах ниже горизонта воды. Сваи подавались к копру на плашкоутах из понтонов. Удаление грунта из котлованов речных опор производи- лось плавучим деррик-краном с грейфером (см. рис. 14). Для ограждения котлованов применили шпунт системы Ларсена, коробчатый, длиной 12,2 м, который забивали на глубину 4 м ниже дна котлована и крепили металлическими конструкциями. Для бетонирования опор были сооружены временные мостики на плавучих опорах. Бетон подавался в самосвалах и через люки и рештаки поступал непосредственно на место укладки. После сооружения опор шпунт выдергивали при помощи 23
специального обустройства с использованием баржи. Обу- стройство было выполнено в виде портала, одна нога кото- рого во время выдергивания шпунта опиралась на капиталь- ную опору, а другая—на деревянную надстройку баржа. Опирание ригеля портала на обе ноги было выполнено на шарнирах. Рис. 14. Плавучий копер для забивки свай и грейферно- монтажный кран для выемки грунта на речных опорах моста Поверх деревянных рам баржи была сделана надстройка из пакетов с башней из УИКМ высотой 2 ж, обеспечиваю- щих выдергивание шпунта на высоту около 7 м. Дальше шпунт извлекали плавучим краном. Ригель портала, состояв- ший из 8 двутавров № 55, был сконструирован для движения по нему полиспастной каретки. Вся система специального обустройства с ногой из УИКМ на капитальной опоре, прикрепленной к ригелю, передвига- лась вместе с баржей, причем вес свободной во время дви- жения ноги портала уравновешивался противовесом на дру- гом конце ригеля. Полиспастная каретка перемещалась вдоль портала ручными лебедками грузоподъемностью 1,5 т. Шпунт выдергивали полиспастом грузоподъемностью 60 т. 5. Монтаж речного пролетного строения Важнейшей проблемой строительства оказался правиль- ный выбор места и способа монтажа сборного железобетон- ного предварительно напряженного речного пролетного строе- ния. Было разработано несколько вариантов монтажа и про- 24
ведено всестороннее и обстоятельное их изучение. Основны- ми вариантами были два: монтаж на подмостях по оси моста и монтаж на берегу с последующей перевозкой на плаву и установкой на готовые опоры. Был принят метод, предложен- ный главным инженером Главмостостроя Г. И. Зингоренко, заключавшийся в последовательном монтаже речного про- летного строения в две очереди: со сборкой на площадке ле- вого берега, а затем с выкаткой на пирсы в реку и перевоз- кой по воде на плавучих опорах к месту установки по оси моста. Это решение с точки зрения обеспечения окончания ком- плекса сооружений в заданные сроки было единственно пра- вильным по следующим основным причинам. Чтобы не препятствовать судоходству при монтаже про- летного строения на оси моста в подмостях должно было быть оставлено отверстие размером 50 м перпендикулярно к течению реки. С учетом косины моста размер отверстия со- ставил бы 70 м. До каждой из речных опор оставалось бы весьма ограниченное пространство для устройства оснований под подмости как раз в тех местах, где должны были про- ходить плавучие копры для забивки свай речных опор. Совместить эти две работы было невозможно. Для перекрытия отверстия в подмостях нужно было за- проектировать и смонтировать балки пролетом 60—70 м, ко- торые при обеспечении подмостового габарита (из-за их зна- чительной высоты) должны были бы обнимать собой речное пролетное строение, следовательно, последнее могло быть принято только с ездой «понизу». Таким образом создавались серьезные трудности и для сооружения опор и для монтажа арок. К тому же вопрос с типом оснований опор в то время еще не был разрешен. Когда же начались свайные работы, то плавучие копры и краны перегородили всю реку, и при такой тесноте не могло быть речи о совмещении на реке двух решающих участков строительства. Монтаж сборных конструкций такого большого пролета выполнялся впервые и для успешного ведения работ было важно освоить их на берегу, в месте, удобном для подачи, складирования и транспортировки элементов и легко доступ- ном для рабочих бригад и для осуществления оперативного и технического руководства. Дальнейший ход работ подтвер- дил правильность принятого способа. Речное пролетное строение собиралось на левом берегу, для чего вдоль набережной были смонтированы инвентар- ные подмости (рис. 15). Высота их определилась положени- ем опорных частей, которые при перевозке пролетного строе- ния должны были пройти немного выше постоянных речных опор к месту своего расположения. 25
Рис. 15. Монтаж речного пролетного строения на подмостях
Подъем и установку на место сборных элементов арок и балок жесткости производили портальным краном. Кран пе- ремещался по путям, уложенным непосредственно на земле за исключением двух участков, где размещались в понижен- ном уровне опорные узлы арок. На этих участках были сде- ланы котлованы и разобраны набережные с таким расчетом, чтобы увязывались отметки опорных частей, постоянных опор и пирсов. Вес элементов арок был различен, но не превышал 45 т. Кран был собран из металлических элементов УИКМ. В зо- ну его действия вошли вся площадка монтажа, состоящая из самих подмостей, дорога, по которой подвозились сборные железобетонные элементы, и площадка небольшой ширины для складирования этих элементов. Самоходный портальный кран передвигался вдоль всей площадки монтажа. Подача элементов на подмости произво- дилась, помимо портального крана, также гусеничными крана- ми грузоподъемностью 20 т. Поданные на подмости конструкции устанавливались на строго определенные места с соблюдением между ними точ- ного расстояния и отметок. Последовательность установки блоков была разработана проектной группой. Подмости сооружались в два этажа: сначала для балки и нижних частей арок, а после их мон- тажа—для верхних частей арок. В первую очередь устанав- ливали блоки затяжки, затем блоки арок боковых пролетов и опорные узлы с распорками, после чего монтировали арку среднего пролета и устанавливали подвески. В ходе монтажа тщательно и постоянно проверяли пра- вильность установки элементов. Перед омоноличиванием торцы стыкуемых элементов обрабатывали бучардой и промывали 4-процентным раство- ром соляной кислоты. До омоноличивания стыков выпуски арматуры сваривали ванным способом электродами марки УОНИ-13/55А. Для ускорения процесса омоноличивания около стыков обустраивали пропарочные камеры. Порядок сборки пролетного строения предусматривал воз- можность омоноличивания отдельных стыков элементов арок и балок жесткости по ходу сборки. Тросы затяжки укладывали после омоноличивания стыков балок бетоном. Распорки омоноличивали одновременно с установкой и омоноличиванием соответствующих блоков арок, а балки проезжей части омоноличивали после генеральной проверки пролетного строения в плане и по отметкам. 27
6. Предварительная вытяжка и установка тросов затяжки Большого внимания к себе потребовали тросы, предна- значенные для предварительного напряжения системы. Тросы прибывали с завода в бухтах (по 830 м). Перед доставкой в пролет тросы подвергали предварительной вы- тяжке. Эта вытяжка имела своей целью определить упругие и остаточные деформации тросов под расчетной нагрузкой, которая для этого давалась с некоторым превышением, а также проверить закрепление анкерных стаканов. Вы- бор места и способа вытяжки тросов представлял большую трудность, так как требовалось создать большое усилие при большой длине тросов. Было несколько вариантов конструкций, воспринимаю- щих усилие натяжения. Предполагалось для этой цели сде- лать мощные якоря. Решение было практически неприемлемо и требовало, прямолинейного участка большой протяженности. При отка- зе от якорей необходимо было иметь горизонтальную балку, работающую на продольный изгиб на всю силу вытяжки тросов. Эта мысль также была отвергнута. Простое инженерное решение было предложено заме- стителем главного инженера мостоотряда Н. Н. Тихоновым. Это решение состояло из трех предложений: а) расположить балку, воспринимающую силу сжатия от вытяжки тросов, по оси колонн эстакады в пределах ее прямолинейной части на длине 200 м, и составить балку из двух ветвей, обнимающих колонны эстакады. Каждая ветвь балки представляет собой двутавр № 55, прикрепленный к колоннам эстакады при по- мощи рамок. Таким образом, колонны эстакады во много раз уменьшали бвободную длину балки при работе на продоль- ный изгиб и позволяли обойтись двумя двутаврами; б) уменьшить длину стенда, на конце его поставить гори- зонтальный металлический полудиск и охватить его тросом так, чтобы концы тросов возвращались на другой конец установки (рис. 16). Третье предложение в) состояло в го- ризонтальном расположении домкратов один за другим и суммировании выходов их поршней в один общий выход. Конструкция выглядела следующим образом. На одном конце тросы огибали круг и шли обратно, а на другом при помощи захватов и системы балочек домкраты производили вытяжку тросов. Перед укладкой для вытяжки каждый трос проходил предварительную обработку: концы заделывались в стака- ны, которые затем закладывались в балочки стенда для их вытяжки. Шесть домкратов грузоподъемностью по 200 т размеща- лись в две линии и создавали натяжение тросов. В резуль- 28
тате тросы вытягивались в среднем на 3,59 м, из которых 2,58 м являлись упругой вытяжкой и 1,01 м—остаточной. После вытяжки тросы обрезались до длины 404 м и об- резанный конец заделывался в стакан. Для заделки концы троса распушались, проволоки загибались по определенному рисунку, размещались в стальной анкерной муфте d= 150 мм и длиной 300 мм. Заливку концов тросов в стаканах производили цинковым сплавом. Рис. 16. Предварительная вытяжка тросов затяжки Заготовленные тросы со стаканами снова наматывались на' заводские катушки, снабженные приспособлениями для за- крепления концов троса. Катушки грузили краном у эстакады и доставляли на площадку левого берега, где монтажным портальным кра- ном речного пролета их поднимали на подмости. На обоих концах подмостей устанавливались обустрой- ства для заводки канатов по нижним и верхним поясам бал- ки затяжки. Против каждой арки на обоих концах распола- гались размоточные станки, в которые закреплялись бухты с тросами, поскольку закрепление концов половины тросов происходило на каждом концевом блоке пролетного строения. Кроме того, устанавливали обводные шкивы для удобства создания петли из тросов вокруг балки жесткости, рамки с отводными роликами, лебедки, запасованные бесконечным тросом для протаскивания основных тросов вдоль балок жесткости, желоба и салазки для протаскивания тросов по верхним и нижним поясам балок. 29
Размоточные станки и обводные шкивы могли устанавли- ваться на разной высоте в зависимости от заводки тросов по верхнему или нижнему поясу балки жесткости. Рис. 17. Натяжение тросов в процессе заводки их на концевые блоки Протаскивание тросов осуществляли тяговыми канатами d=15,5 мм при помощи четырех 2-тонных лебедок. Тросы, обрезанные и закрепленные в муфтах при пред- варительной вытяжке, затем несколько сокращались по дли- не и не могли заходить свободно в прорези концевых бло- ков. Для их заводки были устроены специальные натяжные рамы с роликами. На крюк портального крана вешали дина- мометр и через него производили подтягивание и предвари- 30
тельное натяжение с одинаковым усилием каждого троса в. отдельности (рис. 17). Динамометр показывал величину усилия в тросе, которая составляла 15—17 т. 7. Раскружаливание речного пролетного строения Предварительное напряжение пролетного строения про- изводили при помощи домкратных батарей, размещенных на правобережном конце пролетного строения между головным и натяжным блоками. Гидравлический домкрат проектировки ПКБ Мостотреста имеет грузоподъемность 500 т, наружный диаметр 580 мм и высоту 670 мм; рабочее давление— 400 кг/см2; наибольший выход поршня домкрата—200 мм,; вес домкрата без жидкости—1425 кг. Домкратные ^батареи применялись двух типов, поскольку, как уже указывалось, средние арки несут значительно боль- шую нагрузку, чем крайние арки. Домкратная батарея, со- стоявшая из 10 домкратов, грузоподъемностью 500 т устанав- ливалась в нишу средней балки жесткости, а батарея из 4 домкратов—в нишу крайней балки жесткости. Домкратные батареи прочно крепились в проектном по- ложении с горизонтальным расположением домкратов. В состав установки входили также насосы с двигателями, бак для масла и трубопроводы. На верху домкратной батареи устанавливали пульт управления (рис. 18). Вся гидравлическая система заполнялась маслом в коли- честве 360 л для батареи из 10 домкратов и 160 л—для ба- тареи из 4 домкратов. Домкраты, трубопроводы и вентили на пульте управле- ния имели четкую нумерацию в соответствии со схемой гид- равлической установки. Помимо домкратных батарей, расположенных у правобе- режных концов балок для раскружаливания пролетного строе- ния, были установлены вертикальные гидравлические домкра- ты в опорных узлах арок. Работа этих домкратов входила в общую систему раскружаливания речного пролетного строения. При перевозке пролетного строения опорные части сред- них опорных узлов арок подвешивались к аркам и вместе с ними устанавливались на речные опоры. Поэтому для опи- рания пролетного строения во время перекатки и перевозки с двух сторон опорных узлов по фасаду устраивали времен- ные железобетонные приливы, прочно связанные с арками. Под этими приливами и располагались вертикальные дом- краты. В процессе раскружаливания производили подъемку одно- временно средней и крайней арок вертикальными гидравли- 31
ческими домкратами грузоподъемности 200 т. Они распола- гались под приливами опорных узлов по 12 штук для средних арок, по 8 штук—для крайних арок и, кроме того, по 2 штуки—под концами балок жесткости обеих арок. Рис. 18. Пульт управления Для работы 4 групп домкратов, размещенных под сред- ними опорными узлами арок, устанавливались 4 насосных установки, управляемые от самостоятельных пультов. Управ- ление домкратами, размещенными под концами балок жест- кости, осуществляли распределительными коробками насос- ных установок без применения дополнительных пультов. Управление всем процессом раскружаливания было со- средоточено на командном пункте, который располагался в середине пролета на тротуарных консолях в уровне балок жесткости. Синхронность работы домкратных установок достигалась 32
одновременным включением насосов по сигналу, поданному начальником раскружаливания. Прекращалась работа дом- кратной установки по команде старшего установки. Показа- ния манометров передавались на командный пункт, где они заносились на графики и сравнивались с заданными пока- зателями. Командный пункт был оборудован всеми средствами свя- зи и контроля. Рабочие места располагали телефонами местной кольце- вой связи и двумя вымпелами, из которых белый означал го- товность к работе, а красный—неготовность или неисправ- ность. Для геодезических наблюдений за вертикальными пере- мещениями были построены две специальные вышки. Во время раскружаливания система получала усилия от собственного веса и от натяжения тросов затяжки. Усилия в системе в процессе раскружаливания не поддавались точ- ному расчету из-за упругой отдачи подмостей. В основу технологии раскружаливания был положен принцип постепенного включения собственного веса при ми- нимальных деформациях системы. Деформации системы от натяжения тросов были противоположны по знаку деформа- ции от собственного веса. Поэтому можно было, одновремен- но натягивая тросы балок жесткости и поддомкрачивая опорные узлы арок, добиться перемещения пролетного строения вверх при весьма небольших его деформациях. Во время раскружаливания собственный вес пролетного строения постепенно передавался с освобождающихся под- мостей на домкраты, расположенные в средних опорных узлах арок, а через них—на временные опорные балки, кото- рые опирались через накаточные пути на береговую часть пирсов. На этих, балках в дальнейшем производилась пере- катка пролетного строения с берега на пирсы. Была разработана и принята схема раскружаливания, подразделяющаяся на 10 операций. В течение каждой опе- рации должно было одновременно производиться натяжение тросов затяжки на 0,11 расчетного усилия для наружной плоскости и на 0,10—для внутренней, поддомкрачивание средних и крайних опорных узлов—на 0,13 расчетной опор- ной реакции. Практически примерно первые три операции были поглощены во время подтягивания тросов и заводки их в прорези концевых узлов, а также во время натяжения на усилие 15—17 т, которое производилось для выравнивания усилий в тросах. Расчетные усилия балок жесткости по окончании раскру- жаливания принимались равными 1900 т для внутренней плоскости и 1250 т—для наружных. На каждой операции работали все батареи гидравличе- 33
ских домкратов. По мере выходов поршней домкратов ста- вились кольца, закреплявшие их выход. После каждого этапа раскружаливания ставились фиксирующие прокладки и снималось давление с домкратов. Набор прокладок позво- лял набирать суммарную толщину их с точностью до 2— 5 мм. Во время раскружаливания постоянно контролировали взаимное положение опорных точек по высоте при помощи прецизионных нивелиров. Кроме того, контролировали сме- щение опорных точек, повороты опорных узлов, поперечные деформации системы и напряжения в бетоне в наиболее от- ветственных сечениях. Поскольку в натяжных концах балок жесткости распола- гались домкратные батареи, глухие концы для уравнивания были временно пригружены железобетонными конструкция- ми. Эти конструкции были сняты после установки пролетно- го строения на постоянные опоры. Во время раскружаливания подвижные натяжные блоки были отодвинуты домкратами на 0,4—0,5 м. 8. Устройство шпренгеля речного пролетного строения Окончательное напряжение речного пролета перед пере- каткой было получено в результате натяжения тросов шпрен- геля, при котором усилие в средней плоскости достигало 2400 г и в крайней—1500 т. Устройство шпренгеля было необходимо потому, что пе- рекатка и перевозка пролетного строения производилась с опиранием пролетного строения только в двух средних опор- ных узлах, а крайние опорные узлы оказывались навесу и поддерживались временным шпренгелем. Каждая плоскость пролетного строения имела свою шпренгельную систему. Шпренгель состоял из двух опорных стоек, расположен- ных над опорными узлами арок, и тросов, проходящих над оголовками стоек и закрепленных на концах балки жест- кости. Полная высота стоек шпренгеля составляла около 23 м\ опирание—шарнирное; оголовок стоек—железобетонный. Стойки имели ветровые связи также с шарнирным опирани- ем. Тросы шпренгеля of=45 мм состояли каждый из 7 семи- проволочных пучков проволоки of=5 мм с временным сопро- тивлением 15000 кг/см2. На оголовках тросы проходили над стойками и закреплялись на концах балок при помощи так называемой «уздечки», охватывавшей конец балки горизон- тальной и вертикальной тягами (рис. 19). К наклонной тяге уздечки прикреплялись тросы. В преде- 34
Рис. 19. Закрепление тросов шпренгеля „уздечкой за балку жесткости лах этой тяги размещались балки, между которыми были установлены гидравлические домкраты для натяжения тро- сов шпренгеля. В шпренгеле было 18 тросов для внутренней плоскости и 10—для наружной. На концах тросы были заделаны в ста- канные анкеры с заливкой цинковым сплавом. Тросы-пучки шпренгеля готовили на стройплощадке на Рис. 20. Монтаж стоек шпренгеля 35
специальном стенде, который имел вертушки для бухт про- волоки и станок Блинкова для изготовления семипроволоч- ных пучков. Последние формировались в мощные пучки по 49 проволок, обматываемые вязальной проволокой. Стойки шпренгелей были подняты портальным краном в наклонное положение (50° к горизонтали), при котором пор- тальный кран еще мог проходить вдоль пролета (рис. 20). Окончательную установку стоек производили лебедками че- рез полиспаст. Тросы шпренгеля были уложены по оси арок до подъема стоек, и их стаканы были заложены в анкерных балках. При подъеме стоек пучки передвигались по оголов- ку, а после подъема стоек—натягивались при помощи дом- кратов грузоподъемностью 200 т, заложенных в уздечках. Тросы шпренгеля натягивали после снятия пролетного строения с подмостей и после предварительного натяжения системы. По окончании раскружаливания гидравлические домкра- ты под крайними опорными узлами балки жесткости и их насосные установки демонтировались. 9. Перекатка пролетного строения Следующим крупным этапом сооружения речного проле- та была перекатка половины пролетного строения с берега на пирсы. Временные обустройства для перекатки состояли из двух пирсов, перекаточных балок под пролетным строением, пере- каточных путей, тяговых и тормозных обустройств. Пролетные строения собирались на берегу с учетом ко- сины пересечения реки мостом. Арки при монтаже были сме- щены относительно друг друга в соответствии с проектом, чем определилось косое направление перекатки под углом 37°30'. Под тем же углом к линии берега были отклонены пирсы вниз по течению. В пределах берега котлованы пирсов имели 8 м по ширине и около 30 м по длине. В реке пирсы имели ширину 6 м и длину около 70 м. Под пирсы были забиты пакетные сваи (рис. 21) длиной 15 м из брусьев 20X20 см. Расчетная нагрузка на сваю составляла 55 т. На два пирса приходилось 478 пакетных свай. В пределах берега основания под пирсы были также свайные, но из круглых свай. На время сооружения моста железобетонные тюфяки у подножия набережной, а также стенки и парапеты были разобраны. Пакетное сваи забивались в деревянных направ- ляющих каркасах. Железобетонный ростверк пирсов имел небольшой уклон в сторону реки для облегчения перекатки. Для воспринятия 36
момента от тягового усилия при перекатке пролетного строе- ния концевые участки лент пирсов были усилены дополни- тельным армированием. Вес пролетного строения при перекатке и перевозке co- с. гавил 5600 т, включая временные обустройства, шпренгелнг «опорные балки и верхние накаточные пути. Рис. 21. Основание пирсов из пакетных свай Расчетное горизонтальное давление ветра на пролетное строение было определено в 32 т, принимая интенсивность ветра равной 25 кг/м2. По каждому пирсу были уложены по два нижних нака- точных пути с расстоянием между осями 4,60 м. Каждый на- каточный путь состоял из 6 рельсов, закрепленных на попе- речинах, утопленных на 2 см в бетон ростверка пирса. Пролетные строения во время перекатки опирались на пирсы через опорные ходовые балки, состоявшие из 12 дву- тавров № 55, каждая длиной около 20 м, расположенные по осям накаточных путей. Под опорные балки были подшиты брусья и верхние накаточные пути из 6 рельсов. На опорные балки пролетное строение опиралось железо- бетонными временными приливами, расположенными с обеих сторон опорного узла, через катки, допускавшие перемеще- ние одного из узлов (второй заклинивался) вдоль оси арки. После перекатки опорные балки оставались вместе с про- летным строением и через них производилось подвешивание системы к надстройке над плавучими опорами. По оконча- 37
иии передачи пролетного строения на плавучую опору верх- ние накаточные пути убирались, а нижние оставались на пирсах для второй очереди перекатки. Пролетное строение перекатывали по пирсам на катках диаметром 100 мм, длиной 1200 мм и весом 74 кг. Катки укладывались с расстоянием между осями 30 см. Тяговое усилие создавалось лебедками с 4 полиспаста- ми—по два полиспаста на пирс (рис. 22). Два полиспаста Рис. 22. Закрепление полиспастов при перекатке пролетного строения пирса запасовывали общим тросом, переходившим с одного полиспаста на другой через уравнительные ролики, образуя объединенный полиспаст, причем оба конца троса сбегали на барабаны отдельных электролебедок. Объединенный по- лиспаст имел 28 рабочих нитей и 2 нити, идущие на ле- бедки. Общая тяговая сила составляла около 200 т. Скорость навивки троса на барабан электролебедки до- стигала 1,6—2,0 м/сек. Пролетное строение передвигали со скоростью 7—8 м/час. Перекатка была произведена за 17 ра- бочих часов. Электролебедки тяговых полиспастов и ручные лебедки тормозных полиспастов размещались на берегу, в уровне перекатки на концах пирсов, сзади опорных узлов пролетно- 38
го строения на специально забетонированной площадке. Анкеры тяговых и тормозных полиспастов устанавливались, на пирсах. При необходимой кратности полиспастов бараба- ны лебедок не вмещали всей длины троса и поэтому пере- катка производилась с перепасовкой как тяговых, так и тоо- мозных полиспастов и установкой промежуточных анкеров, полиспастов. Промежуточные анкеры были съемными, так как они рас- полагались по осям путей и использовались дважды—для первой и второй очереди перекатки. Концевые анкеры тяго- вых полиспастов также были съемными; иначе они препят- ствовали бы выводке пролетного строения на плавучих опо- рах с пирсов. Управление перекаткой осуществлялось с командного- пункта по аналогичной системе сигнализации и связи, как и при раскружаливании. Работой каждого пирса руководил начальник, который обеспечивал связь с командным пунктом. Монтажники во главе с бригадирами работали на лебедках,, следили за отклонениями в плане за положением катков и подправляли их, переносили катки по ходу перекатки, следи- ли за навивкой тросов, за исправностью полиспастов, за со- стоянием обустройств под приливами опорных узлов. Одновременно велись непрерывные геодезические наблю- дения за створами, уровнями, просадками, перекосами и т. п. Для контроля за ходом перекатки крайние рельсы путей на пирсах были размечены через каждые 10 см. По оси к опорным балкам были прикреплены указатели—стрелки с отвесами, позволявшими определять отклонения от оси пе- рекатки. Об отклонении пролетного строения от оси или опереже- нии его конца на одном из пирсов сразу сообщалось началь- нику перекатки и одновременно производилась проверка и устранение отклонения. Перекатка пролетного строения прошла успешно. Пролет- ное строение переместили на 68 м и поставили на концы; пирсов (рис. 23). 10. Сооружение плавучих опор для перевозки на плаву речного пролетного строения Одновременно с монтажом и перекаткой пролетного- строения шла подготовка к его перевозке на капитальные- опоры. Понтоны объединялись в плашкоуты, обстраивались- инвентарными металлическими конструкциями; из плашкоу- тов собирались плавучие опоры, которые оснащались такела- жем, насосами, трубопроводами и электростанциями. Всего было смонтировано шесть плашкоутов, из них че- 3»
Рис. 23. Пролетное строение на пирсах после перекатки
тыре—для основных и два—для дополнительных плавучих; опор с общим количеством 248 понтонов типа КС. Основные плавучие опоры располагались у средних опор- ных узлов пролетного строения; дополнительные—в средней части пролета. Поскольку на оси моста пролетное строение должно было устанавливаться своими опорными частями на постоянные речные опоры, эти опорные Части должны были быть свободными при перевозке. Для передачи веса пролет- ного строения на плавучие опоры опорные (перекаточные) балки при помощи специальных подвесок подвешивались к фермам распределения, которые располагались вдоль про- летного строения и опирались на надстройки плавучих опор (рис. 24). Устройство плавучих опор из отдельных понтонов и металлических инвентарных элементов подмостей Мосто- треста и УИКМ было сложным делом. Плашкоуты плавучих опор монтировали из понтонов вы- сотой 1,8 м, шириной 3,6 м и длиной 7,2 м. Для основных плавучих опор понтоны ставили на ребро, чтобы они имели высоту 3,6 м для увеличения грузоподъемности плашкоутов, и увеличения их жесткости. Для дополнительных опор понто- ны ставили плашмя, т. е. с высотой 1,8 м. Для основных плавучих опор, воспринимающих большие нагрузки от пролетного строения, были смонтированы плаш- коуты из 56 понтонов с усилением. Это усиление было осу- ществлено включением в работу плашкоута специальных ферм из инвентарных подмостей типа Мостотреста. Плашкоуты дополнительных опор, смонтированные из 12 понтонов, не требовали усиления. Все понтоны были тщательно обследованы и выявленные дефекты ликвидированы. Отремонтированные понтоны перед использованием для плавучих опор принимались и испыты- вались в соответствии с утвержденными Главмостостроем техническими требованиями. Косина расположения арок требовала косого расположе- ния обстройки плашкоутов, а следовательно, и самих понто- нов по отношению друг к другу. Составлявшие основную плавучую опору 56 понтонов располагались в 7 рядов по 8 понтонов в каждом. Каждый ряд устанавливался со смещени- ем в 1,8 м по отношению к следующему. Общее смещение пер- вого ряда по отношению к последнему составило 10,8 м (1,5 понтона). Понтоны в плашкоуте дополнительной плаву- чей опоры располагались в три ряда по 4 понтона и смеще- ние одного ряда составляло 2,7 ж, а общее между крайними рядами—5,4 м. Дополнительная плавучая опора имела грузоподъемность 240 т при сухом борте 30 см и средней высоте балласта в понтонах 20 см. Обстройка состояла из рам подмостей типа Мостотреста. 41
& Рис. 24. Схема опирания распределительных ферм на плавучую опору и подвешивания арок: /—плашкоут из понтонов КС; 2— фермы усиления плашкоута со связями; 3—ростверк на фермах усиления плашкоута; 4—распределительная ферма из УИКМ со связями; 5— опорная балка; 6~конструкция подвешивания
Обстройка основной плавучей опоры состояла из рам, по- ставленных в 4 плоскостях как раз над линией продольных стыков между лентами понтонов, где и соединялись с понто- нами, образуя с ними одно целое и вместе воспринимая уси- лия от нагрузок. По длине эта обстройка занимала 6 понто- нов. Распределительные фермы монтировались из элемен- тов УИКМ. Монтаж обстроек плавучих опор производился деррик- краном грузоподъемностью 35 т. Технический интерес представляет сборка самих плаш- коутов. Понтоны плашкоута надо было соединить накладками на болтах и по верху и по низу. Произвести сболчивание понто- нов по днищу под водой без помощи водолазов было невоз- можно. и это создавало большие трудности в сборке плашкоутов. По проекту плашкоуты должны были собирать на бере- гу и опускать в воду по стапелю при помощи лебедок и 40- тонных полиспастов. Нужно было освободить площадку 50X80 м, что было практически невозможно, так как пло- щадка была занята под сборку ферм усиления плашкоутов и распределительных ферм, производимую краном ДК-35, занятого подачей ферм на плашкоуты. Нужно было также разобрать железобетонный тюфяк в воде около набережной и сделать стапель на 14 свайных опорах, из которых (5 опор—на пакетных сваях размером 40X40 см и длиной 15 м, а остальные—на металлических трубах d=426 мм и длиной 12 м. Это потребовало бы около 125 т металла и около 70 м3 леса. Для установки шарнира балансирной балки стапелей предусматривали точность +5 мм, а правильность установки прогонов подводной части должна была контролироваться водолазами. Все это свидетельствовало о сложности и высо- кой стоимости стапеля для монтажа плашкоутов. Начальник участка Л. М. Тауэр внес оригинальное и простое предложение, позволившее сэкономить 350 тыс. рублей и сильно сократить срок работ. Л. М. Тауэр предложил использовать плавучесть понто- нов и легкость их передвижения по воде, а также возмож- ность сборки из понтонов КС плавучих подмостей-доков. Лента из 8 понтонов для плашкоута разбивалась на две сплотки по 4 понтона в каждой. Понтоны по одному переда- вались на воду краном и сболчивались в сплотки из 4 пон- тонов. Затем кран ДК-35 перекантовывал сплотку (рис. 25) и тогда сболчивалась обратная сторона. Для сборки плашкоутов из сплоток был сделан плавучий док из 22 понтонов, на котором кран ДК-35 устанавливал сплотки с таким расчетом, чтобы между верхом дока и ни- 43
зом сплоток оставалось пространство 1,5 м по высоте, поз- волявшее свободно сболчивать сплотки и по длине и по ширине, формируя таким образом плашкоут (рис. 26). Рис 25. Перекантовка сплоток плашкоута деррик-краном Когда плашкоут был готов, понтоны дока заполняли во- дой и док погружали в воду вместе с плашкоутом до тех пор, пока последний не всплывал. Затем плашкоут отводили, из дока откачивали воду и он был готов для сборки следу- ющего плашкоута. Равномерное, без кренов погружение дока осуществляли путем регулирования подачи воды в понтоны одним из двух 4-дюймовых насосов, установленных на каждой половине дока. 44
Дебалластировку дока осуществляли посредством отжа- тия воды из понтонов сжатым воздухом от компрессора. Пе- ред пуском воздуха в понтоны дока открывали задвижки для сброса воды. На таком доке было собрано 4 больших плашкоута из 56 понтонов каждый и 2 плашкоута по 12 понтонов. Сборка ферм усиления на плашкоутах, а затем и распре- делительных ферм была произведена полностью у берега краном ДК-35 и гусеничным 20-тонным краном. Распределительные фермы основной плавучей опоры со- стояли из 22 плоскостей, которые сначала собирались рядом при наибольшем вылете стрелы крана ДК-35, а затем пере- двигались на место по фермам усиления двух плашкоутов. На время перевозки арки подвешивали к распределитель- ным фермам при помощи металлических ленточных подве- сок. Последние закреплялись на верхних поясах ферм, а внизу соединялись с временными опорными балками, на которые опирались своими приливами арки. Для равномер- ной передачи веса пролетного строения на фермы необходи- мо было распределить фермы относительно арок в соответ- Рис. 26. Плашкоут на доке перед погружением в воду ствии с нагрузкой и, кроме того, увязать это распределение с передачей реакций от распределительных ферм на фермы усиления и на плашкоуты. Исходя из этих соображений, между средней и крайней арками было поставлено 12 ферм, с боковых сторон средних 45
арок—7 ферм и крайних—4 фермы. Собранные полностью у берега плавучие опоры предстояло отбуксировать к про- лету на пирсах и установить с двух сторон опорных узлов гак, чтобы распределительные фермы проходили с обеих сторон от арок и между ними. Для осуществления такой установки собранные у берега распределительные фермы были разъединены в середине пролета и плашкоуты заводи- лись на место с разъединенными фермами распределения. После этого фермы распределения вновь соединялись между собой, образуя тем самым две плавучие опоры, состоящие каждая из двух плашкоутов. Затем устанавливались продольные балки ростверка на верху распределительных ферм для подвешивания к ним пролетного строения с помощью подвесок. Разъединение ферм распределения производили после подклинки их на каждом плашкоуте на деревянных рамах. Вслед за разъединением производили регулировку поло- жения ферм распределения водным балластом до придания им горизонтального положения и расположения узлов обеих половин ферм на одном уровне. После этого плашкоуты сближались и устанавливались на оси пролета в проектное положение. Затем производилось замыкание наружных и внутренних ферм распределения. Совпадение отверстий при замыкании обеспечивалось регулировкой водного балласта в понтонах и положения плашкоутов в плане. После установки связей между плашкоутами упоров сни- мали вспомогательные рамы, подвешивали ленты, устанавли- вали их в проектное положение и закрепляли вверху—к башмакам на ростверках, а внизу—к опорным балкам. Установка дополнительных плавучих опор была значи- тельно проще. Опоры были отбуксированы, поставлены в проектное положение, расчалены и соединены горизонталь- ными связями с основными опорами. Опирание пролетного строения на дополнительные плавучие опоры производилось в средней части пролета. Для проверки правильности распределения нагрузок меж- ду плавучими опорами, измерения напряжений в ленточных подвесках и взвешивания всей системы была произведена пробная загрузка основных плавучих опор без включения дополнительных. Для взвешивания всей системы и испытания основных плавучих опор загружали понтоны дополнительным балла- стом для полного принятия веса пролетного строения основ- ными плавучими опорами. Балластировка и дебалластировка плавучих опор заклю- чалась в наполнении понтонов до необходимого уровня во- дой и в откачке воды из понтонов. В соответствии с проектом вода накачивалась не во все 46
понтоны основных плавучих опор. Из семи рядов понтонов- в каждом плашкоуте средний ряд не заполняли водой. При неоднократной накачке и откачке воды из понтонов, на дне их всегда оставался слой воды, который насосы не могли взять. Этот слой воды в проекте был назначен в 10 см и практически соблюдался. Перекачка воды производилась насосами типа С-204 про- изводительностью 120 л*3 воды в час с электродвигателями. Один насос обслуживал 6 понтонов. Откачка могла произво- диться как из всех понтонов одновременно, так и из любого понтона с перекрытием трубопроводов в необходимых, местах. Основные плавучие опоры испытывали загрузкой их про- летным строением. Испытание показало, что принимаемая нагрузка составляла 5600 т, а вес всей плавучей системы— около 9000 т. Для перевода системы в транспортное положение после- испытания основных плавучих опор были подведены допол- нительные плавучие опоры и поставлены связи между плаш- коутами всех плавучих опор. При опирании пролетного строения только на основные- плавучие опоры сухой борт достигал 35 см. Для увеличе- ния сухого борта и разгрузки основных плавучих опор была произведена подклинка клеток на дополнительных плавучих опорах и равномерная откачка воды из понтонов дополни- тельных опор. В транспортном положении сухой борт состав- лял 40—45 см. 11. Перевозка речного пролетного строения на плавучих опорах Для перевозки пролетных строений дно Москвы-реки было углублено и выравнено на всем пути плавучей системы от пирсов до капитальных опор. Дноуглубительные работы были произведены до отметки, которая ' примерно на 1 м больше максимально возможной осадки плашкоутов. Перед началом перевозки была установлена связь с гид- рометеослужбой для получения прогнозов погоды, колебаний уровня воды в реке, данных о направлении и скорости ветра. Акватория перевозки пролетного строения была тщатель- но протралена. Судоходство по реке на время перевозки бы- ло закрыто. Вся перевозка пролетного строения была осуществлена без буксиров исключительно на тросах. Для этого на правом берегу было устроено 5 якорей, а на левом берегу—4 якоря. На каждом якоре стояли киповые планки и по две ле- бедки—ручная и электрифицированная. С каждого якоря 47
шли к плашкоутам два троса—верховой и низовой. Общее количество лебедок составило 47 штук. Вывод плавучей системы с пирсов, а также заводка ее непосредственно в пролет производились на ручных ле- бедках. Командный пункт размещался во время перевозки в се- редине пролета верховой арки, откуда были хорошо видны все лебедки на берегах и все тросы, идущие от них к плаш- коутам. Средствами связи были радио и телефон. Начальники каждой плавучей опоры поддерживали постоянную телефон- ную связь с начальником перевозки и сообщали ему обста- новку. Взаимная связь между командным пунктом и лебед- ками на берегах осуществлялась по радио. Для этой цели к каждому якорю прикреплялся радист с переносной радио- станцией. В связи с тем, что перевозка производилась на тросах лебедками, плавучая система спокойно и медленно двигалась к постоянным опорам (рис. 27). Для перевозки было разработано несколько положений плавучей системы. Из положения на пирсах систему пере- двинули на 52 м, откуда началось движение вверх по тече- нию на 205 м. За поворотом реки положение системы изме- нили на некоторый угол и переместили еще на 139 м. Затем был произведен разворот системы в положение, параллель- ное оси моста. Дальнейшее движение на 137 м происходило прямо в створ моста, где пролетное строение устанавлива- лось по осям на опорные части. Установка речного пролета на постоянные опоры произ- водилась путем накачки водного балласта в понтоны плаш- Рис. 27. Перевозка пролетного строения на плавучих опорах •48
коутов, после чего опорные балки подклинивались на по- стоянных опорах и подвески разгружались. Затем разъеди- няли фермы и выводили каждую плавучую опору двумя частями из-под пролетного строения. Для возобновления движения по реке в первую очередь убрали дополнительные опоры, отъединив их горизонтальные связи с основными плавучими опорами и загрузив плашкоу- ты водным балластом для вывода из пролета. После перевозки и установки пролетного строения на по- стоянные опоры (рис. 28) производили демонтаж шпренгеля. Сначала были освобождены от нагрузки и убраны с пролета тросы. Потом опустили на арки стойки и разобрали их. Все элементы шпренгеля использовали для усиления как первой,, так и второй половины пролетного строения. Освоив впервые в практике мостостроения монтаж, пере- катку и перевозку уникальной конструкции железобетонного речного пролета, поставив на место первую половину про- летного строения, строители справились со второй половиной значительно быстрее. 12. Монтаж проезда метро и надарочного строения Сборка элементов проезда метрополитена могла начи- наться только после установки половины пролетного строе- ния на постоянные опоры. К монтажу элементов распреде- лительного зала, расположенного в середине между двумя проездами метро, можно было приступить лишь после того, как обе половины речного пролета были перевезены на место. Проезжая часть метро монтировалась плавучим краном ДГ-2 грузоподъемностью 12 т и гусеничным краном грузо- подъемностью 20 т, установленным на понтоне. Элементы по- давались по воде на понтонах катерами. Перемещение крана осуществлялось также катерами. Кран в каждой позиции раскреплялся тросовыми расчалками. Поперечные балки проезда метро частично были установ- лены при монтаже пролетных строений, а остальные после установки каждой половины речного пролета на капитальные опоры. Продольные балки устанавливались плавучим краном ДГ-2. Вес продольных балок около 5 т. Последним из технически сложных этапов строительства был монтаж надарочной части речного пролета. Ряд перво- начальных вариантов имел крупные недостатки. Так, вари- ант с использованием тяжелого портального крана из УИКМ весом 140 т потребовал бы устройства сплошных подмостей вдоль всего пролета с большой затратой инвентарных эле- ментов УИКМ и большим объемом работ. 49
Рис. 28. Пролетное строение, поставленное по оси моста
Два мощных деррик-крана, усиленные до грузоподъем- ности 45 т, могли бы быть поставлены на плавучие средства с высокой надстройкой из инвентарных подмостей или УИКМ. Но при монтаже такими плавучими кранами возникали бы трудности при точной установке элементов по осям, а так- же требовалось бы многократное закрытие судоходства на реке. Вариант монтажа вантовыми дерриками также в данных условиях не обеспечивал выполнения этих работ в короткие сроки. Наиболее удачное решение было найдено с применением двух козловых кранов типа Промстальконструкции К-451. Эти краны грузоподъемностью 45 т имеют пролет ригеля 29,6 м, т. е. несколько больший, чем ширина моста. Особен- ностью этих кранов является их сравнительно небольшой вес, всего 70 т, вдвое меньший, чем ранее запроектирован- ный портальный кран из УИКМ. Краны К-451 не требовали высокой и громоздкой надстройки, так как пути для их пе- редвижения располагались в уровне тротуарных консолей на специальных металлических пальцах, подвешенных снизу к балкам жесткости наружных плоскостей речного пролета. Сборка элементов козловых кранов была выполнена на автопроездах правого и левого берегов. Конструкция надарочного строения состоит из стоек, под- балок, ригелей, пролетных строений и плит проезжей части и является весьма сложной. Монтаж мог быть начат только после установки второй половины речного пролетного строе- ния на капитальные опоры, так как козловой кран охваты- вает целиком все четыре арки. Общий объем сборного железобетона и керамзитожелезо- бетона в надарочном пролетном строении составил около 2400 м3 и 450 м3 бетона омоноличивания в узлах и диафраг- мах. Срок выполнения этого большого объема сложных ра- бот не превышал месяца. Работы по монтажу надарочного строения распределя- лись на несколько кранов, а именно: монтаж подкрановых путей производили плавучие краны с реки; монтаж тяжелых элементов: стоек, ригелей, балок весом до 45 т—двумя коз- ловыми кранами К-451. Элементы под козловые краны по- давались, в основном, по воде и частично по проезду метро. Элементы подвозились на трейлерах в зону действия установ- ленного на левом берегу крана-перегружателя ДК-35 и крана ДК-35, усиленного до грузоподъемности 45 т. Эти кра- ны подавали элементы с берега на плашкоуты. Часть элементов подавалась под козловой кран также по проезду метро на тележках, которые загружали на правом и левом берегах элементами при помощи портальных кранов. 51
Когда вторая половина речного пролета была установлена на капитальные опоры, а шпренгели разобраны, козловые краны вышли в речной пролет и приступили к монтажу над- арочного строения. В этот момент натяжение тросов балок жесткости состав- ляло 1900 т для внутренней и 1250 т—для наружной плоскости. Поскольку речное пролетное строение можно нагружать только в определенной последовательности, монтаж надароч- ного строения был разбит на две стадии. Сначала устанавли- вались стойки, подбалки, ригели и балки, кроме крайних, с омоноличиванием их, а затем производилось дополнительное натяжение тросов затяжек обеих плоскостей. После этого устанавливались крайние балки и плиты автопроезда и омо- ноличивались стыки. К началу монтажа надарочного строения левобережная эстакада была уже готова к пропуску автодвижения, а пра- вобережная заканчивалась. Большие по объему работы по изоляции и асфальтирова- нию моста велись параллельно и не задержали подготовку речного пролета к сдаче в эксплуатацию.
Заключение Строительство моста метро было осуществлено большим •спаянным коллективом мостовиков, две трети которого со- ставила молодежь. При сооружении моста многие работы были выполнены впервые в практике мостостроения и не имели готовых, апробированных решений. Коллективный творческий труд строителей и проектировщиков моста и их творческая иници- атива помогли разрешить все технические трудности, встре- тившиеся на данном строительстве. Рабочие достигли высоких показателей производитель- ности труда и зачастую выполняли задания на 150—200%. Весь коллектив рабочих и инженерно-технических работни- ков строительства моста показал подлинные образцы само- отверженного труда на этой ударной стройке. Мост метро занимает выдающееся место в технике мосто- строения и является новым этапом в применении полносбор- ных и преднапряженных железобетонных конструкций при сооружении мостов. На этом строительстве был поставлен и решен ряд акту- альных технических проблем, которые имеют большое значе- ние для дальнейшего развития мостостроения. Наша столица украсилась новым сооружением—двухъ- ярусным мостом метро, связывающим новый Юго-Западный .район с центром города Москвы.
СОДЕРЖАНИЕ Стр. Предисловие ............................. 3 Введение................................ 5 I. Конструкция моста метро 1. Расчетные данные и конструктивные особен- ности ................................. 7 2. Конструкция речного пролетного строения . 9 3. Конструкция опор моста.............13- 4. Эстакады моста......................14 II. Производство строительных работ 1. Организация строительства...........20 2. Строительная площадка и полигоны .... 21 3. Сооружение эстакад..................21 4. Сооружение речных опор..............23 5. Монтаж речного пролетного строения ... 24 6. Предварительная вытяжка и установка тро- сов затяжки............................28 7. Раскружаливание речного пролетного строе- ния ...................................31 8. Устройство шпренгеля речного пролетного строения...............................34 9. Перекатка пролетного строения ..... 36 10. Сооружение плавучих опор для перевозки на плаву речного пролетного строения ... 39 11. Перевозка речного пролетного строения на плавучих опорах.........................47 12. Монтаж проезда метро и надарочного стро- ения . .................................49 Заключение...............................53 Технический редактор К. М. Гусев Сл 05280 от 31 октября 1958 г. Объем 3,4 печ.л.+ + 1 вкл. 2,87 авт. л., 2,97 уч.-изд. л. Зак. 1626. Тир. 4000 Вельская типолитография Министерства транспортного строительства, г. Вельск Архангельской обл.
ИСПРАВЛЕНИЯ 2.S Строка Напечатано О № Должно быть 7 | 22 снизу J ... устоев... ... уступов... Зак. 1626. Тир. 4000