Типы свай в фундаментах опор моста через керченский пролив

Погружены все сваи автодорожной части Крымского моста

Мостостроители завершили погружение свай на автодорожной части Крымского моста. Последняя трубчатая свая забита в грунт под опору № 256 – это участок в акватории между фарватером и керченским берегом.

Фундаменты под автодорогу сформированы в общей сложности из более чем 3 000 свай. Свая диаметром 1420 мм, длиной почти 50 м и массой более 40 тонн погружена до проектного отказа. Это 16-я свая в свайном кусте фундамента 256-й опоры и последняя по всей автодорожной части моста через Керченский пролив.

Первые трубосваи строители начали погружать на острове Тузла в феврале 2016 года. В начале работы на одну сваю у мостовиков уходило около месяца. Отработав и полностью освоив технологию, строители вошли в ритм, предусмотренный проектом производства работ, – трубосвая за трое суток. Позже на погружение такой сваи уходило до 24 часов, а на некоторых участках мостовики забивают трубосваи по технологии без промежуточной сварки – 80-метровые, что занимает всего 4-5 часов.

В фундаментах опор * автодорожного моста применены два типа свай. Буронабивные – это скважины диаметром 1200 и 1500 мм и глубиной до 57 метров, заполненные арматурой и бетонной смесью. Такой тип свай использован на таманском берегу (первые 20 опор моста) и на опоре-устое № 287 ближе к керченскому берегу, суммарно буронабивных свай в автодорожной части 475 штук.

По остальной трассе моста через Керченский пролив фундаменты опор созданы из стальных трубчатых свай диаметром 1420 мм и толщиной стенки 16, 20 и 40 мм. Таких свай по автодорожной части более 2 500 штук. Минимальная глубина погружения составила 23,5 метра (керченская сторона), максимальная – 89 метров (Тузлинская коса). Вес всех погруженных под автодорогу трубосвай – более 12 500 тонн, а суммарная длина – более 160 километров.

Сваи погружаются вертикально и под наклоном, для надежности и долговечности в агрессивной морской среде в каждой трубосвае создается железобетонный каркас: в верхней секции трубы формируется армокаркас, заполняемый гидротехническим бетоном. На разных участках строительства высота таких сердечников зависит от глубин акватории и состава грунта, с внешней стороны на трубу наносится антикоррозийное покрытие. На железнодорожной части Крымского моста работа над свайными фундаментами продолжается согласно утвержденному графику. В опорах под железную дорогу применяются три типа свай: буронабивные и призматические (все выполнены), а также трубчатые (более 2800 штук, выполнено 65 %).

По Крымскому мосту сможет проезжать до 40 000 легковых и грузовых машин. А железнодорожная линия сможет обеспечить перевозку свыше 14 млн пассажиров и 13 млн тонн грузов ежегодно. Улучшится транспортная доступность Крыма, повысится его туристическая привлекательность, наладится стабильный товарооборот, будет создана благоприятная атмосфера для привлечения инвестиций. Упростится логистика, а значит удастся удешевить доставку необходимых товаров на полуостров.

* Фундаменты опор – это «кусты» свай. На автодорожной части применяется два типа свай. Буронабивные формируют фундаменты опор на таманском берегу (первые 20 опор моста), и опоры-устои на керченской стороне. В основание остальных опор погружаются трубчатые стальные сваи.

На всем протяжении тузлинской косы, протоки и острова Тузла фундаменты опор состоят из 8 трубосвай. На этих участках высота моста не превышает 5 метров от поверхности суши и воды. Чем ближе к фарватеру, когда опоры набирают высоту, тем более мощными будут фундаменты: это уже «кусты» из 12 и из 16 трубосвай. Сваи погружаются как вертикально, так и под наклоном. Такие наклонные сваи более эффективно воспринимают воздействие ледовых нагрузок и сейсмики. Для защиты от агрессивной морской среды трубосваи защищаются антикоррозийным покрытием. Дополнительную надежность придадут железобетонные сердечники, выполненные в верхней секции внутри свай.

Свайный «куст» объединяется ростверком, конструкцией из тяжелого гидротехнического бетона и стального армирования. В проекте Крымского моста ростверки высокие, то есть расположены выше уровня воды. Их сооружение требовало создания волнозащиты, которая демонтировалась после завершения работ на участке. Следующая часть опоры – ее тело, стойки из монолитного железобетона. И, наконец, оголовок опоры – железобетонный ригель.

На фарватерном участке опоры автодорожного и железнодорожного мостов объединены ростверком. В фундаменте каждой из двух таких опор по 95 стальных трубосвай диаметром 1420 мм с толщиной стенки 40 мм. Тело автодорожной части фарватерных опор состоит из двух стоек из монолитного железобетона и металлического ригеля длиной 33 метра, весом более 400 тонн.

Статьи, которые Вам могут быть интересны:

Каким стал Артек Реконструкция Крыма Стройка Крымского моста июль 2017 Самолет МС-21

Началось возведение свайных фундаментов моста через Керченский пролив

На сухопутной части территории строительства моста в Крым началось формирование свайных фундаментов опор. Работа ведется широким фронтом одновременно на нескольких участках общей протяженностью более 10 км. Сваи погружаются на разную глубину, определенную проектом с учетом свойств коренных пород. Максимальная отметка составит 94 метра – это высота 30-этажного здания. На такую глубину будут погружены сваи под опоры судоходного пролета.

«Строительство моста представляет собой комплекс мероприятий. Сейчас мы приступили к первому – устройству фундаментов, осуществляем погружение свай, — рассказал главный инженер ФКУ Упрдор «Тамань» Юрий Сафонов. – Далее будет возводиться ростверк, объединяющий эти сваи. На ростверк погружаются тела опор, на которые впоследствии установят опорные части и смонтируют пролетные строения».

Согласно проекту, прошедшему государственную экспертизу, мост встанет на 595 опор. Для их устройства предстоит погрузить более 5,5 тысяч свай: призматических, буронабивных и трубчатых.

Надежность будущего фундамента проверялась в Крыловском государственном научном центре. Для этого были изготовлены модели опор. Тест на прочность в условиях сильного ледохода прошел в экспериментальном бассейне с движущимися ледяными полями и торосами. Полученные результаты использовались при разработке проектной документации.

«Кроме стандартных типов свайных оснований, которые применяются в мостостроении – призматических и буронабивных свай, — мы используем не совсем привычный тип. Это забивные трубчатые сваи большой длины и большого диаметра. Они позволят обеспечить надежную работу моста в проливе со сложной геологией, высокой сейсмикой и непростыми метеорологическими условиями. Такие сваи погружаются как вертикально, так и под углом для дополнительной устойчивости мостовых опор», — рассказал директор по строительству транспортного перехода через Керченский пролив компании «СТРОЙГАЗМОНТАЖ» Леонид Рыженькин.

Типы свай в фундаментах опор моста через Керченский пролив

Типы свай, применяемые при строительстве Крымского моста

Для устройства трубчатых свай на сухопутных участках территории строительства моста развернуто более 10 сваебойных комплексов. Каждый включает кран, вибропогружатель, гидравлический молот и направляющий каркас – кондуктор. Это несколько вариантов металлических конструкций, технические параметры которых определены под разные участки работ. Такие кондукторы позволяют устанавливать и погружать под углом сваи, изготовленные из стальных труб диаметром 1420 мм. Также в состав комплексов входит оборудование для выемки из трубчатых металлических стволов грунта и заполнения их бетонной смесью.

Сваи погружаются секциями определенной длины в соответствии с проектными решениями. Их сборка ведется на технологической площадке, развернутой на Таманском полуострове. Трубы заводского производства длиной по 12 метров свариваются между собой автоматическим способом на стационарных постах. После укрупнительной сборки, сварки и контроля качества сварочных работ выполняется антикоррозийная защита. На поверхность труб наносится специальное покрытие, обеспечивающее надежную работу свай в агрессивной морской среде.

«Антикоррозионный слой наносится в мобильном цехе. Здесь смонтирована технологическая линия, способная обрабатывать 12 секций труб за смену. Сначала труба проходит тепловую обработку, в результате которой с ее поверхности удаляются все загрязнения. Из печи она отправляется в дробеструйную установку для дальнейшей очистки. Далее – процесс хроматирования, после которого труба снова нагревается. На горячую поверхность наносятся антикоррозийное и защитное покрытия, после чего труба охлаждается и испытывается на прочность разными способами. Далее она нумеруется, маркируется и заносится в компьютерную базу. Готовые секции труб доставляются на стройплощадку на специальных машинах», — рассказал директор цеха по нанесению антикоррозионного покрытия Владимир Груша.

В непосредственной близости от места производства основных строительных работ развернута временная инфраструктура, необходимая для устройства буронабивных и призматических свай. На таманском и керченском берегах возведены мобильные установки, выпускающие бетон. Его качество проверяется на местах в аттестованных лабораториях. Контролируется плотность, прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и другие параметры. Собственная производственная база позволяет свести к минимуму время на доставку материалов и соблюдать график строительства. В отдельном цехе выполняется автоматическая сборка арматурных каркасов для буронабивных свай.

Подготовка временной инфраструктуры, необходимой для организации масштабного строительства моста в Крым, началась год назад. За это время на двух берегах Керченского пролива были сформированы площадки для хранения, сборки и сварки металлоконструкций; проложены новые дороги для доставки грузов в обход населенных пунктов, а также внутриплощадочные дороги; построены вахтовые городки для строителей; запущен в работу первый временный мост, соединивший таманский берег с островом Тузла. Еще два рабочих моста строятся в Керченском проливе. Они обеспечат доставку работников, грузов и техники, включая тяжелые краны, к рабочим площадкам в акватории. С них же будет выполняться ряд технологических операций.

Источник:

Сваи для Керченского моста

Для постройки транспортного перехода через Керченский пролив выбрана технология с применением металлических пролётов с забивкой свай. Сваи Керченского моста классифицируются согласно особенностям определённых участков строительства.

В зависимости от множества факторов применяются опоры различной глубины забивки, формы и конструктивного исполнения.

Характеристики свайного фундамента опор моста

Пролёты моста через пролив согласно строительному плану будут располагаться на 595 опорных элементах, которые будут находиться на фундаменте из свай.

Данный фундамент образуется из порядка 7000 свай различных характеристик и глубиной забивки.

Основные виды свай, используемые в строительстве:

Первый вид опор, используемый при строительстве моста через Керченский пролив – призматические. Исходя из названия, они обладают призматической формой с заострённым окончанием, в профиле имеют квадрат размером 400х400 мм.

Исходный материал при изготовлении – железобетон. Данные изделия стандартизированы, изготавливаются на заводах и на участок стройки доставляются в готовом виде. Забивают призматические сваи ударами копера. Используются в строительстве моста через пролив с Керченской стороны. Глубина погружения составляет порядка 16 метров.

При строительстве моста через пролив используются и буронабивные сваи.

Монтаж опор данного типа производится путём бурения скважины с последующим извлечением грунтовых масс на поверхность.

Особенности ведения работ

При помощи специального раскладного механизма скважина подвергается уширению до необходимых размеров. Полость должна быть сферической формы для обеспечения необходимых эксплуатационных характеристик. При достижении необходимого результата механизм извлекается на поверхность вместе с остатками грунта.

Процесс возведение буронабивных опор, по сравнению с призматическими, более трудоёмок. Формирование происходит непосредственно на строительном участке путём установки в полученную полость железной арматуры с последующей заливкой скважины гидротехническим бетоном. В результате буронабивные опоры имеют цилиндрическую форму со сферой в основании. Применяются на участке строительства переправы через пролив со стороны Таманского полуострова. В диаметре сваи достигают 1200 мм и погружаются на глубину до 45 метров.

Трубчатые сваи основного участка строительства

На основном морском участке строительства моста через Керченский пролив используются трубчатые сваи.

Технология установки заключается в погружении элементов конструкции с помощью вибропогружателя.

Под воздействием вибрации слои суглинка, обладающие достаточной текучестью, вытесняются сваей, которая погружается за счёт собственного веса. Однако такое погружение ограничивается на глубине порядка 50 метров.

Далее посредством использования гидравлического молота производится погружение на необходимую глубину. Следующим этапом установки является откачка воды с последующим опусканием арматурного каркаса и заливкой гидротехнического бетона под повышенным давлением. Заливка под давлением необходима для уплотнения нижних слоёв пористого грунта до 5 метров, располагающихся в основании сваи Керченского моста. При строительстве переправы используются трубчатые сваи диаметром 1420 мм с максимальной глубиной погружения до 94 метров.

Меры защиты моста от землетрясений

После сооружения свайного фундамента выполняется строительство ростверка из железобетона для защиты опор моста через пролив.

Мост был спроектирован, таким образом, чтобы он мог благополучно противостоять землетрясениям, достигающим 9 баллов, которые практически не встречаются в данном регионе, но нельзя полностью исключить возможность их возникновения.

По разным оценкам для стабильного удерживания моста сваи можно погрузить на глубину до 20 метров, но требования к обеспечению сейсмической устойчивости были определяющим фактором для погружения свай на основном участке моста на глубину до 90 метров, которые должны достигать плотных слоёв глины.

Для максимально возможного уменьшения усадочного эффекта и повышения сопротивляемости деформациям сваи загоняют под необходимым расчётным углом с поочерёдными поворотами вибропогружателя. В частности, Крымский мост может выдержать восьмибалльное землетрясение, подробности смотрите в этом видео:

Меры защиты моста от коррозии

Практически все опоры моста подвергаются воздействию грунтовой или морской воды.

Для обеспечения требуемой долговечности конструкции арматура защищена специальным гидротехническим бетоном.

Благодаря своим свойствам данный бетон противостоит возникновению трещин и предотвращает проникновение воды для контакта с арматурой.

Забивка трубчатых свай при строительстве мостов больших масштабов возможно благодаря инновационным технологиям антикоррозийной обработки металла, а также правильно подобранному химическому составу используемых металлов.

При сооружении трубчатых опор используются стандартизированные трубы с прямым швом согласно ГОСТ 10704-91. Диаметр труб достигает 1420 мм с толщиной секций 16 и 20 мм. Об уникальной китайской технологии в строительстве мостов смотрите в этом интересном видео:

Секции таких труб проходят тщательную обработку против коррозии на производстве. Трубы получают прокаткой с последующей термообработкой в зависимости от марки стали.

Хромированные трубы могут прослужить до 100 лет

Затем трубы очищают в пескоструйных установках для удаления загрязнений и подвергают их хромированию. Данная операция предназначена для получения поверхностного слоя с повышенной твёрдостью до 0,4 мм. Далее на трубы наносится двойной слой эпоксидных смол.

По разным оценкам сваи с использованием подобных труб могут прослужить порядка 100 лет без необходимости в ремонтных работах. Благодаря антикоррозионной обработке металла секция трубы толщиной 16 миллиметров подвергнется полному разрушению от коррозии более чем через 1000 лет. Поэтому трубные сваи являются наиболее оптимальным видом свай для строительства основного участка моста через Керченский залив.

Началось возведение свай на морском участке Керченского моста

Строители приступили к строительству моста через Керченский пролив на морских участках. До этого возведение объекта велось на сухопутных зонах. Об этом сообщает сайт крымского моста, – передает Керчь.ФМ

У западной оконечности острова Тузла забивают сваи под опоры, которые поднимут автодорожную часть сооружения над водой.

Как сообщает ведомство, фундамент каждой из них формируется из 12 трубчатых свай диаметром 1420 мм. Между косой и островом Тузла сооружаются опоры под автомобильный и железнодорожный мосты с фундаментом из 8 трубчатых свай.

«Работы выполняются с технологической площадки, на которой сконцентрировано все необходимое оборудование: 300-тонный кран, вибропогружатели разной мощности, гидравлический молот и направляющий каркас – кондуктор. Он позволяет погружать сваи большой длины в акваторию с точностью до 100 миллиметров», — рассказал руководитель проекта на участке «Протока» Павел Некрич.

Сваи погружаются отдельными секциями из металлических труб, которые свариваются между собой способом электродуговой сварки.

«Технология сварки кольцевых стыков отрабатывалась в лабораторных условиях. В реальных условиях каждым подразделением были произведены работы по сварке технологических проб. После лабораторных испытаний технологических проб было подтверждено, что выбранные режимы сварки и комбинации сварочных материалов обеспечивают требуемое качество сварных швов. Только после этого каждое из подразделений смогло приступить к монтажной сварке», — рассказал инженер по сварке компании «СГМ-Мост» Роман Орлов.

Строительно-монтажные работы в акватории ведутся на удалении от прибрежной зоны, на глубинах более 4 метров (от уровня воды до дна). Соответствующие ограничения предусмотрены графиком, разработанным в соответствии с экологической экспертизой проекта.

«На прибрежном мелководье Керченского пролива в весенне-летний период нерестятся два вида промысловых рыб – бычки и сарган. По трассе строительства моста это участки с глубинами до 3-4 метров непосредственно у таманского берега и у Керчи. До окончания нереста строительные работы здесь не планируются», — рассказала ведущий инженер по охране окружающей среды ФКУ Упрдор «Тамань» Оксана Фурсова.

Мост строится одновременно в акватории и на суше. Уже готово 16 опор: 7 для автомобильной и 9 для железной дорог. Погружено более 800 свай разного типа.

Трубчатые сваи частично заполняются тяжелым гидротехническим бетоном на глубину около 5 метров от поверхности грунта (или дна моря с учетом размыва) – так создается железобетонное ядро. В ходе натурных испытаний на специальном стенде, развернутом на строительной площадке, была проверена надежность контакта между бетоном и металлическим стволом. Для этого понадобилось более 100 датчиков.

Монолитность буронабивных свай проверяется с помощью ультразвукового излучателя и приемника, которые пропускаются по всей длине исследуемой сваи. Прочность и плотность бетона определяются по скорости и траектории распространения импульсов.

Надежность проектных решений по будущим фундаментам опор моста в Крым проверялась еще на этапе проектирования объекта. Модели свайных оснований испытывались в Крыловском государственном научном центре. Тест на прочность проект моста прошел в экспериментальном бассейне со льдом. В лабораторных условиях ученые моделировали ледоход разной силы и наблюдали за состоянием опор моста в этих условиях.

«Перед тем как начать работу, мы детально проработали техническое задание. В первую очередь обратили внимание на гидрометеорологические условия района строительства моста – на ледовые образования, которые выносятся из Черного и Азовского морей, — рассказал начальник сектора ледовых исследований лаборатории Крыловского государственного научного центра Алексей Добродеев. – Задачей ледового бассейна стала проверка объекта в условиях максимальной ледовой нагрузки, которая может случиться раз в 100 лет».

Работоспособность моста в условиях сильного ветра изучалась в большой аэродинамической трубе. В ней «продули» модель пролетного строения, напечатанную на 3D-принтере в масштабе 1:50. С помощью специального вентилятора ученые имитировали ветер разной силы: от тихого и умеренного до штормового и ураганного, с порывами до 56 метров в секунду. Полученные результаты использовались при разработке проектной документации.