Идея связать материковую и островную части столицы Приморья зародилась ещё в начале прошлого века. На протяжении столетия, подобно волнам, идея эта «разбивалась» о непокорные берега пролива Босфор Восточный. Единственное, что их связывало – паромная переправа. Материк – остров, «эта» и «та» сторона.
Лишь век 21-й мечту воплотил в реальность благодаря решимости руководства страны, полёту инженерной мысли, концентрации новых технологий. Вопреки сомнениям скептиков, наперекор строптивому нраву Босфора Восточного Инженерная смелость, талант, твёрдость в принятии решений, лучшее, что есть в мировом и отечественном мостостроении, легли в основу уникального проекта, объединившего многотонным и вместе с тем изящным пролётом прошлое, настоящее и будущее страны на дальневосточном рубеже.
Для НПО «Мостовик» история проектирования и строительства этого уникального, и по сей день самого большого вантового моста в мире, началась летом 2007 года. Тогда в Омск с рабочим визитом прибыл министр экономики и регионального развития Российской Федерации Г.О. Греф. Во время посещения строящейся станции метро «Кристалл» он пригласил генерального директора НПО «Мостовик» во Владивосток. Спустя не более двух недель, большая группа специалистов и экспертов вылетела во Владивосток, чтобы на месте дать всестороннюю экспресс-оценку вариантов места проведения саммита АТЭС. Напомним, что это был первый саммит Азиатско-Тихоокеанского экономического сотрудничества, проводимый в России; состоялся он в сентябре 2012 года.
ЧАСТЬ I
…Со смотровой площадки, на которую поднимает туристов фуникулёр, Владивосток обворожительно красив. Вечерний город, буквально зажатый в сопках, утопает в свете огней. Бухты, заливы, острова… Вдалеке угадываются очертания неприступного дальневосточного Кронштадта – Русского острова.
ПРОЛОГ
Однозначно лучшим и по условиям проведения, и с позиций «наследия» был вариант с островом Русский, на берегу красивой бухты Парис. Но в то же время этот вариант места проведения саммита был и самым сложным с технической стороны: он требовал строительства в сжатые сроки, до 1 августа 2012 г., моста для связи с материком. По своим параметрам он выходил на крупнейший вантовый мост в мире. Подобные мосты совсем недавно были построены в Гонконге и Китае: «Мост камнерезов» за 61 месяц и «Сутонг» за 59 месяцев. Построены в благоприятных климатических условиях, при наличии тщательно и детально разработанных проектов. Проектирование таких мостов требует очень серьёзных изысканий, исследований и расчётов. Так, проект моста «Акаши» в Японии разрабатывали почти 8 лет, «Сутонг» в Китае – 2 года, и в Гонконге – 2 года. Эти объекты обладают большой геометрической и физической нелинейностью, сложной динамикой и аэродинамикой. Основные расчётные усилия возникают не от транспорта, как на обычных мостах, а от ветрового и сейсмического воздействия.
Мост на остров Русский нужно было запроектировать за 9 месяцев, включая Главгосэкспертизу (3 месяца), и осуществить строительство за 46 месяцев. Зная мировую практику и принимая во внимание, что в России подобных мостов никто не проектировал и не строил, все эксперты уверенно заявили о невозможности строительства этого объекта. Я один, вопреки общему мнению, высказал мнение, что успеть можно. Герман Греф в присутствии всех специалистов и чиновников попросил меня ещё раз подтвердить сказанное. Я повторил: «Если нам никто не будет мешать, а будут помогать снимать административные препятствия, я гарантирую, что мы сможем и запроектировать, и построить этот мост в директивные сроки». Несколько позднее, в Новосибирске, докладывая об основных проектных решениях, стоимости и сроках строительства В.В. Путину, я повторил свою «клятву». Как часто я вспоминал эти слова, сталкиваясь с очередной технической, природной, административной, финансовой и прочей трудностью. Но мы это сделали!..
Мост, названный нами Русский, стал сегодня утверждением силы и мощи государства. После экономических катаклизмов 90-х и кризиса 2000-х он стал символом возрождения России, примером решения сложнейших технических задач.
РОЖДЕНИЕ ПРОЕКТА
История мечты
Впервые о транспортной связке города с островом Русский заговорили ещё 100 лет назад. С момента присоединения Уссурийского края к России и определения государственной границы Российской империи и Китая остров стал неотъемлемой частью Владивостока. При этом долгое время он напоминал ценность, приобретенную впрок. Планомерное его освоение до 90-х годов ХIХ века, равно как и активная
застройка, были невозможны из-за банального недостатка сил и средств.
Стратегическое значение огромного участка суши вблизи столицы Приморья понятно. Островная территория давно рассматривалась как резерв роста Владивостока. В связи с острым дефицитом пригодных к застройке площадей на полуострове Муравьёва-Амурского использование островной территории позволит эффективно развивать городскую застройку.
Стратегическое значение огромного участка суши вблизи столицы Приморья понятно. Островная территория давно рассматривалась как резерв роста Владивостока. В связи с острым дефицитом пригодных к застройке площадей на полуострове Муравьёва-Амурского использование островной территории позволит эффективно развивать городскую застройку.
Город Владивосток. История
Город Владивосток расположен на побережье Японского моря на полуострове Муравьёва-Амурского. Официальной датой основания города считается 20 июня (2 июля по новому стилю) 1860 года. В этот день военный корабль «Маньчжур» под командованием капитан-лейтенанта Алексея Карловича Шефнера вошёл в бухту Золотой Рог. На берег высадились 3 офицера и 37 солдат, которые начали строительство военного поста, получившего название Владивосток.
В 1862 году военный пост переименован в порт, а для увеличения объёмов внешней торговли ему был присвоен статус порто-франко (свободного порта).
В 1880 году Владивосток (полуостров Муравьёва-Амурского и Русский остров) был выделен в особое «военное губернаторство» и получил статус города.
В 1888 году Владивосток стал центром Приморской области.
Название Владивосток возникло от слов «владеть» и «Восток». Город был назван по аналогии с Владикавказом, который был основан незадолго до Владивостока.
В 1862 году военный пост переименован в порт, а для увеличения объёмов внешней торговли ему был присвоен статус порто-франко (свободного порта).
В 1880 году Владивосток (полуостров Муравьёва-Амурского и Русский остров) был выделен в особое «военное губернаторство» и получил статус города.
В 1888 году Владивосток стал центром Приморской области.
Название Владивосток возникло от слов «владеть» и «Восток». Город был назван по аналогии с Владикавказом, который был основан незадолго до Владивостока.
Остров Русский. История
Остров Русский расположен в заливе Петра Великого в Японском море, в 8 км южнее Владивостока. Название острову дал генерал-губернатор Восточной Сибири граф Н.Н. Муравьёв-Амурский. Территория острова – 97,6 кв. км, длина – около 18 км, ширина – около 13 км. Остров Русский является одним из районов административного деления Владивостока. Имеет паромное сообщение с Владивостоком. Долгое время имел статус закрытой территории, здесь располагалось множество воинских частей и знаменитые укрепления Владивостокской крепости. От столицы Приморского края Русский отделён проливом Босфор Восточный.
Остров Русский, 1901 г. Удивительно, но небольшой остров, не связанный с материком, имел железную дорогу. Первый её участок появился здесь на рубеже ХIХ-ХХ веков. Его прокладка вызвана строительством, а затем и эксплуатацией артиллерийских батарей на Ларионовском полуострове. Полноценная железная дорога с широкой колеёй появилась на острове в 1932 г., когда сооружалась Ворошиловская батарея.
Остров Русский, 1901 г. Удивительно, но небольшой остров, не связанный с материком, имел железную дорогу. Первый её участок появился здесь на рубеже ХIХ-ХХ веков. Его прокладка вызвана строительством, а затем и эксплуатацией артиллерийских батарей на Ларионовском полуострове. Полноценная железная дорога с широкой колеёй появилась на острове в 1932 г., когда сооружалась Ворошиловская батарея.
Что касается моста, то о нём мечтало не одно поколение жителей острова Русского. В начале 30-х годов ХХ века возможность беспаромной переправы появлялась лишь суровой зимой, когда мощный лед позволял не только пешком, но даже на машинах преодолевать 750 метров «дороги жизни»: с западного выхода Босфора Восточного до мыса Токаревского.
Известно, что первый проект моста был разработан в 1939 году и предназначался для железнодорожной артиллерии. Проект предусматривал несколько вариантов. Перебросить его рассчитывали от мыса Токаревского до острова Елены. Речь шла о деревянном низководном сооружении на сваях, которое перекрыло бы движение судов. В связи с началом Великой Отечественной войны строительство моста пришлось отложить. К тому же специалисты называли эту идею дилетантской: 40 метров глубины и столько же метров ила не позволили бы построить такой мост. В 1944-м году, к Ялтинской конференции союзников, выстроили по подобному проекту Керченский мост. Он не простоял и года: был снесен ветром и льдом. А Тихий океан - не Чёрное море, здесь капризы стихии более мощные.
Известно, что первый проект моста был разработан в 1939 году и предназначался для железнодорожной артиллерии. Проект предусматривал несколько вариантов. Перебросить его рассчитывали от мыса Токаревского до острова Елены. Речь шла о деревянном низководном сооружении на сваях, которое перекрыло бы движение судов. В связи с началом Великой Отечественной войны строительство моста пришлось отложить. К тому же специалисты называли эту идею дилетантской: 40 метров глубины и столько же метров ила не позволили бы построить такой мост. В 1944-м году, к Ялтинской конференции союзников, выстроили по подобному проекту Керченский мост. Он не простоял и года: был снесен ветром и льдом. А Тихий океан - не Чёрное море, здесь капризы стихии более мощные.
Чертёж моста от мыса Токаревского до острова Русского, 1939 г.
Фото: Из личного архива Олега СТРАТИЕВСКОГО
Фото: Из личного архива Олега СТРАТИЕВСКОГО
После этого еще неоднократно (в 70-е, 80-е и 90-e годы XX века) разрабатывались новые проекты моста на остров Русский. Эти проекты включались в текущие генеральные планы развития Владивостока. Однако, разработанные в советское время, Генпланы больших городов исполнялись лишь частично. Так произошло и во Владивостоке. Что не было сделано к началу перестройки, то вполне могло остаться на бумаге навсегда. Континентальную часть города с островом связывала только паромная переправа. Зимой она практически переставала функционировать, да и летом работала нерегулярно, прерываясь из-за частых штормов. Если позволяла погода, путь из Владивостока на остров занимал чуть меньше часа. В летний период морской транспорт не справлялся с перевозками и возникали перебои с обеспечением топливом, продовольствием, что создавало социальную напряжённость и существенно ухудшало условия жизни на острове.
После ухода военных в 1990-е годы следы упадка и запустения стали печальной действительностью памятного места былой русской славы. Спустя десять лет после утраты статуса закрытой территории, остров Русский стал местом отдыха и рыбалки для горожан – со всеми вытекающими последствиями дикого туризма. К тому же, городу, лежащему между сопками и морем, просто некуда развиваться, да и сопки в черте города давно застроены.
Идея проведения встречи на высшем уровне стран Азиатско-Тихоокеанского экономического сотрудничества подарила острову второе дыхание. Именно здесь будут построены самые значительные объекты саммита. И это стало возможным благодаря нашей успешной работе на строительстве моста.
Идея проведения встречи на высшем уровне стран Азиатско-Тихоокеанского экономического сотрудничества подарила острову второе дыхание. Именно здесь будут построены самые значительные объекты саммита. И это стало возможным благодаря нашей успешной работе на строительстве моста.
Через пролив –
к саммиту АТЭС
к саммиту АТЭС
Решение о проведении Саммита было принято до начала всемирного экономического спада. А когда он произошёл, великие стройки Приморья назвали лучшим лекарством от кризиса. Какая первая примета проблем экономики? Замершие строительные краны. Но история знает примеры, когда великие стройки поднимали государства из кризиса. Так было в США во время Великой депрессии, и в ФРГ после окончания Второй мировой войны. Рузвельт и Аденауэр сумели воспользоваться этим рецептом. Вот и на Дальнем Востоке В.В. Путиным было принято решение идти так же, чтобы не только повысить имидж России на Востоке, но главное – создать инфраструктуру для нормального развития региона. Для этого были и геополитические предпосылки. С Дальнего Востока и Забайкалья за предыдущие пятнадцать лет уехало 2,5 миллиона человек из 8,5. Изменить наметившуюся тенденцию – значит сохранить восточные территории в составе России.
В конце января 2007 года, довольно неожиданно, Владимир Путин по пути в Москву из Нью-Дели, где проходили официальные российско-индийские переговоры, сделал остановку во Владивостоке.
Открывая совещание, глава государства сообщил, что саммит АТЭС в 2012 году, если он состоится в России, пройдет на острове Русский близ Владивостока. «Мы приняли решение добиваться проведения саммита АТЭС не только в России, но именно во Владивостоке. Мы договорились с коллегами из региона, что сосредоточим свои усилия на острове Русский, где предстоит реализовать чрезвычайно масштабный проект, который потребует развития инфраструктуры этой территории. Страны, входящие в АТЭС, пока ещё не дали принципиального согласия на проведение в России форума 2012 года, однако поддержка этой идеи есть, и она весьма существенна», – сказал президент, подводя итоги совещания. В своей речи он особо подчеркнул необходимость строительства моста через пролив, который соединил бы остров с материком.
Открывая совещание, глава государства сообщил, что саммит АТЭС в 2012 году, если он состоится в России, пройдет на острове Русский близ Владивостока. «Мы приняли решение добиваться проведения саммита АТЭС не только в России, но именно во Владивостоке. Мы договорились с коллегами из региона, что сосредоточим свои усилия на острове Русский, где предстоит реализовать чрезвычайно масштабный проект, который потребует развития инфраструктуры этой территории. Страны, входящие в АТЭС, пока ещё не дали принципиального согласия на проведение в России форума 2012 года, однако поддержка этой идеи есть, и она весьма существенна», – сказал президент, подводя итоги совещания. В своей речи он особо подчеркнул необходимость строительства моста через пролив, который соединил бы остров с материком.
Крупнейший экономический форум АТЭС объединяет 21 страну, в числе которых Австралия, Канада, Китай, США, Южная Корея, Индонезия, Япония, Россия. На долю экономик этих государств приходится 54% мирового ВВП, 48 процентов мировой торговли и 40% населения земли. Форум АТЭС на протяжении многих лет остаётся наиболее влиятельной межправительственной организацией в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Каждый год АТЭС проводит саммиты в одной из стран региона, которой передаются полномочия председателя форума.
Так реализация проекта по возрождению российского Приморья, который на протяжении многих десятилетий оставался утопией, стала реальностью. Проект «Большого Владивостока» сравнивали со строительством в начале ХVIII века Петром Великим новой, Северной столицы – Санкт-Петербурга. Тогда Европа, в которую Петр решил «прорубить окно», создав город-порт на берегу Балтийского моря с целью модернизации России, была безусловным лидером мирового развития. Сегодня вектор развития человечества постепенно смещается в Азиатско-Тихоокеанский регион. Пришло время «прорубать окно» в Азию!
Вариант висячего моста
Вантовый или висячий?
На протяжении многих лет к острову Русский проектировщики пытались подобраться разными способами. Множество вариантов проекта мостового перехода на о. Русский через Босфор Восточный, различавшихся по сложности, стоимости, маршруту, конструктивным решениям так и остались нереализованными в силу разных обстоятельств.
Перед тем как приступить к проектированию, мы собрали все исходные данные и учли все проблемы, с которыми придётся столкнуться в процессе строительства. Во-первых, мост предстоит перебросить через морскую акваторию длиной в 1,6 км в районе с крайне нестабильными погодными условиями и сильными штормами, во время которых высота волн достигает 5-6 метров. Залив Петра Великого – зона активного морского судоходства, а значит на опоры моста могут передаваться колоссальные нагрузки от случайного навала судов. Среди важнейших критериев проектирования – учёт сильнейших ветровых нагрузок, значительные сезонные температурные колебания. Добавьте к этому сложнейшую геологию, высокую сейсмическую активность района, практически метровую толщину льда зимой. В общем – весь набор отрицательных факторов.
Перед тем как приступить к проектированию, мы собрали все исходные данные и учли все проблемы, с которыми придётся столкнуться в процессе строительства. Во-первых, мост предстоит перебросить через морскую акваторию длиной в 1,6 км в районе с крайне нестабильными погодными условиями и сильными штормами, во время которых высота волн достигает 5-6 метров. Залив Петра Великого – зона активного морского судоходства, а значит на опоры моста могут передаваться колоссальные нагрузки от случайного навала судов. Среди важнейших критериев проектирования – учёт сильнейших ветровых нагрузок, значительные сезонные температурные колебания. Добавьте к этому сложнейшую геологию, высокую сейсмическую активность района, практически метровую толщину льда зимой. В общем – весь набор отрицательных факторов.
Мы отчётливо понимали, что нам предстоит запроектировать уникальную по параметрам мостовую конструкцию. К тому же необходимо было уложиться в критичные сроки.
К проектированию моста на остров Русский «Мостовик» приступил в октябре 2007 года. Руководство амбициозным проектом возглавили генеральный директор компании Олег Шишов и главный инженер проекта Валерий Курепин.
Работа над проектом потребовала особого подхода к проведению комплекса необходимых исследований, изысканий, разработке специальных технических условий с учётом последних научных знаний в области отечественного и мирового мостостроения. Нами тщательно изучен и проанализирован мировой опыт проектирования и строительства аналогичных сооружений, проведена серия встреч и переговоров с крупнейшими мостостроительными корпорациями мира. К работе привлечено несколько иностранных и российских проектных компаний – лидеров отрасли. Учтены как положительные, так и отрицательные факторы, возникавшие в ходе строительства мостов-аналогов.
К проектированию моста на остров Русский «Мостовик» приступил в октябре 2007 года. Руководство амбициозным проектом возглавили генеральный директор компании Олег Шишов и главный инженер проекта Валерий Курепин.
Работа над проектом потребовала особого подхода к проведению комплекса необходимых исследований, изысканий, разработке специальных технических условий с учётом последних научных знаний в области отечественного и мирового мостостроения. Нами тщательно изучен и проанализирован мировой опыт проектирования и строительства аналогичных сооружений, проведена серия встреч и переговоров с крупнейшими мостостроительными корпорациями мира. К работе привлечено несколько иностранных и российских проектных компаний – лидеров отрасли. Учтены как положительные, так и отрицательные факторы, возникавшие в ходе строительства мостов-аналогов.
Природные и климатические условия:
- Климат района: муссонный с преобладанием северных и северо-западных ветров в холодный период года, южных и юго-восточных ветров – в тёплый период года. Температура воздуха колеблется от + 37 до -30 С°. Годовая норма осадков – 831 мм;
- Продолжительность туманов: около 384 ч, метелей – 73 ч, сильных ветров (более 10 м/с) – 2330 ч. Скорость ветра может достигать 28–29, при порывах – 40–41 м/с;
- Сейсмическая активность: до 8,1 балла по шкале MSK-64;
- Средняя расчётная скорость ветра: на отметке 324 м (верх пилонов) – 63 м/с, на отметке 10 м – 36 м/с;
- Высота волн во время шторма: 6 метров;
- Толщина льда к концу зимы: 80 см;
- Расчетное водоизмещение судов при случайном навале на конструкцию моста приняты = 66000 тонн, при движении со скоростью 5 м/с ,
- Геологические условия района строительства представлены осадочными породами от размягчаемых на воздухе алевролитов до прочных песчаников, имеющих прочность на сжатие до 70 МПа.
Сегодня, оглядываясь назад, можно сказать, что объём работ выполнен колоссальный. На первом этапе нам необходимо было определиться с выбором створа моста. Рассмотрено и проанализировано три варианта места расположения мостового перехода. Первый – с мыса Токаревского на полуострове Шкота на мыс Безымянный острова Елены. Второй вариант – с полуострова Назимова на мыс Новосильского на острове Русский и третий – с мыса Острый на полуострове Чуркина на островной мыс Поспелово.
Карта-схема с вариантами створа
Все три варианта створа проходили строгое тестирование не только на соответствие технико-экономических показателей, но и проблем, связанных со строительством автодорог-подходов к мосту, перспектив развития транспортной инфраструктуры города в целом. Основными критериями при выборе трассы мостового перехода стали минимизация затрат на строительство и снос зданий и минимизация ущерба окружающей среде. К тому же нужно было соблюсти жёсткие требования как военно-морского, так и гражданского флота, по которым в месте строительства моста расстояние между опорами должно быть не менее 950 метров, ширина судового хода – 450, высота центрального пролёта над зеркалом воды – 70 метров, обусловленная максимальной высотой морских судов над ватерлинией.
Первый вариант «тянул» на огромные затраты, связанные со сносом зданий, попадающих в зону строительства, и расселение жителей. Третий был несколько дороже второго и при этом не решал проблемы быстрой транспортной коммуникации острова Русский с остальной частью города.
В качестве основного варианта был принят створ с №2, и на следующем этапе началась проработка расположения трассы моста именно в створе Назимова – Русский. Теперь уже здесь необходимо было найти две единственно верные и оптимальные точки, которые по кратчайшему расстоянию соединят материк с островом так, чтобы мостовой переход не задел, не разрушил фортификационные сооружения южного рубежа обороны Владивостокской крепости, возведенные накануне Русско-японской войны 1904-1905 года.
В качестве основного варианта был принят створ с №2, и на следующем этапе началась проработка расположения трассы моста именно в створе Назимова – Русский. Теперь уже здесь необходимо было найти две единственно верные и оптимальные точки, которые по кратчайшему расстоянию соединят материк с островом так, чтобы мостовой переход не задел, не разрушил фортификационные сооружения южного рубежа обороны Владивостокской крепости, возведенные накануне Русско-японской войны 1904-1905 года.
Вариант вантового моста
Проектировщиками «Мостовика» было проработано 10 вариантов расположения мостового перехода. Подробно проанализировано – 5, с учётом особенностей геологии и размещения на предполагаемой к строительству территории памятников истории.
С учётом требований флота, условий геологии и рельефа дна в месте строительства моста длина центрального пролёта должна составлять не менее 1100 метров. Такой пролёт можно перекрыть с использованием только двух мостовых систем: висячей и вантовой. Два разработанных варианта висячего моста с центральными пролётами 1200 и 1300 метров уступили проекту с вантовой системой прежде всего по стоимости. Вантовый мост обходился дешевле на сумму от 8 до 17 процентов общих затрат. Кроме того, сооружение висячего моста заняло бы от 50 до 53 месяцев, что не соответствовало заданному сроку сдачи моста к проведению саммита АТЭС.
С учётом требований флота, условий геологии и рельефа дна в месте строительства моста длина центрального пролёта должна составлять не менее 1100 метров. Такой пролёт можно перекрыть с использованием только двух мостовых систем: висячей и вантовой. Два разработанных варианта висячего моста с центральными пролётами 1200 и 1300 метров уступили проекту с вантовой системой прежде всего по стоимости. Вантовый мост обходился дешевле на сумму от 8 до 17 процентов общих затрат. Кроме того, сооружение висячего моста заняло бы от 50 до 53 месяцев, что не соответствовало заданному сроку сдачи моста к проведению саммита АТЭС.
Приступив к проектированию в июле 2007 года, уже в феврале 2008-го вся проектно-сметная документация на строительство, включая специальные технические условия, в полном объёме была передана на рассмотрение Главгосэкспертизы России. Спустя три месяца проект получил положительную оценку и рекомендован к утверждению Заказчиком – Администрацией Приморского края.
Учитывая высокую сложность решённых на стадии проектирования задач, можно говорить о первом рекорде: проект выполнен в сжатые сроки – всего за 8 месяцев – притом, что в мировой практике на эту работу отводится не менее двух лет. Срок сдачи проекта заказчику с положительным заключением государственной экспертизы был обозначен июнем 2008 года. Мы не только эти сроки выдержали, но и сумели выполнить все проектные работы досрочно.
Учитывая высокую сложность решённых на стадии проектирования задач, можно говорить о первом рекорде: проект выполнен в сжатые сроки – всего за 8 месяцев – притом, что в мировой практике на эту работу отводится не менее двух лет. Срок сдачи проекта заказчику с положительным заключением государственной экспертизы был обозначен июнем 2008 года. Мы не только эти сроки выдержали, но и сумели выполнить все проектные работы досрочно.
Окончательный вариант вантового моста
Мост-рекордсмен
Характеристики моста, названного нами на стадии проектирования «Русским», вывели его в ряд мировых рекордсменов сразу по трем показателям: длине руслового вантового пролёта, высоте главных мостовых опор – пилонов – и длине вант.
На момент проектирования самый длинный пролёт из эксплуатирующихся вантовых мостов был у японского моста Татара – 890 метров. Но в Китае уже шло строительство моста Сутонг через реку Янцзы (сдан в июле 2008 года), где протяжённость центрального пролёта – 1088, а высота пилонов – 306 метров. В Гонконге готовился к вводу в эксплуатацию мост Стоункаттерз – мост Камнерезов – с длиной центрального пролёта 1018 метров. С рождением нового проекта стало ясно: эти сооружения недолго будут числиться в чемпионах.
На момент проектирования самый длинный пролёт из эксплуатирующихся вантовых мостов был у японского моста Татара – 890 метров. Но в Китае уже шло строительство моста Сутонг через реку Янцзы (сдан в июле 2008 года), где протяжённость центрального пролёта – 1088, а высота пилонов – 306 метров. В Гонконге готовился к вводу в эксплуатацию мост Стоункаттерз – мост Камнерезов – с длиной центрального пролёта 1018 метров. С рождением нового проекта стало ясно: эти сооружения недолго будут числиться в чемпионах.
В отечественном же мостостроении опыт проектирования и строительства вантовых мостов был невелик. В России такими объектами были: один мост через Обь в районе Сургута, два – в Санкт-Петербурге и один – в Москве. Причём проект столичного «Живописного» моста в районе Серебряного бора, удивляющего оригинальностью архитектурного образа и новизной инженерных решений, создан проектировщиками «Мостовика».
Уникальность этого моста в первую очередь – в размерах. Для моста считается наиболее важным показателем длина перекрываемого пролёта. Здесь пролёт и сегодня остаётся самым большим вантовым пролётом в мире. Самые высокие пилоны. Самые длинные ванты. То, что функционально и технически обосновано – уже гармонично и красиво.
Уникальность этого моста в первую очередь – в размерах. Для моста считается наиболее важным показателем длина перекрываемого пролёта. Здесь пролёт и сегодня остаётся самым большим вантовым пролётом в мире. Самые высокие пилоны. Самые длинные ванты. То, что функционально и технически обосновано – уже гармонично и красиво.
Мост Нормандия
через реку Сену во Франции. Проектировался и строился с 1988 по 1995 год. По своим техническим характеристикам мост был уникален: до него не существовало вантовых сооружений с длиной центрального пролёта более 500 метров
Мост
Татара
Татара
над проливом Сето в Японии. Проектировался и строился с 1990 по 1999 год. Одна из особенностей сооружения – форма пилонов в виде перевёрнутой буквы Y, обладающих более высокими аэродинамическими свойствами.
Мост Камнерезов
через реку Хау в Гонконге. Проектировался и строился с 2002 по 2009 годы. Одно из принципиальных решений моста – продольное уширение пролётного строения. С целью обеспечения аэродинамической устойчивости балка жёсткости разделена на две части.
Мост
Сутонг
Сутонг
через реку Янцзы в Китае. Проектирование и строительство осуществлено с июня 2003-го по май 2008 года. До 2012 года этот мост с центральным пролётом 1088 метров считался самым протяжённым в мире.
Характеристики Русского моста
- Общая длина моста – 1885,53 м,
- Общая протяжённость с эстакадами – 3100 м,
- Длина центрального вантового пролёта – 1104 м,
- Высота пилонов – 324 м,
- Ширина мостового перехода – 25,96 м,
- Ширина проезжей части – 23,8 м,
- Количество вант – 168,
- Самая короткая/длинная ванта – 135/580 метров.
При перекрытии вантовыми мостами пролётов более 300 метров возникают проблемы с обеспечением их аэродинамической устойчивости. Для такого сооружения наиболее весомой и определяющей нагрузкой является ветровая. Поэтому наибольшие усилия мы направили на изучение величин и режимов ветра. Определено, что в этом месте пролива Босфор Восточный на уровне моря ветер может достигать скорости более 30 метров в секунду. Мы брали с запасом для обеспечения надёжности расчётную скорость ветра 36 метров в секунду. Чем выше, тем скорость больше, поэтому на уровне балки предусматривалось уже 40 метров в секунду, а на верхушке пилона – 60.
Для этого моста также достаточно серьёзными нагрузками являются сейсмическая и ледовая. Здесь образуются массивные ледяные поля толщиной до 80 сантиметров, и если бы опоры стояли в воде незащищёнными, то само существование моста было бы под вопросом. Но в нашем случае были применены технологические площадки в виде насыпных полуостровков, вставших на защиту опор ото льда и навала больших судов.
Для этого моста также достаточно серьёзными нагрузками являются сейсмическая и ледовая. Здесь образуются массивные ледяные поля толщиной до 80 сантиметров, и если бы опоры стояли в воде незащищёнными, то само существование моста было бы под вопросом. Но в нашем случае были применены технологические площадки в виде насыпных полуостровков, вставших на защиту опор ото льда и навала больших судов.
Мост на остров Русский отличается от ранее построенных вантовых гигантов – моста Камнерезов и Сутонг – не только превышением параметров этих объектов, но и тем, что при ещё большей длине он значительно ýже – только четыре полосы движения транспорта вместо шести в Гонконге и Китае. На мосту Камнерезов взаимное расположение пилона и пролётного строения (пилон посередине) привело ещё к дополнительному уширению относительно длины пролёта. В нашем случае, получив рекордное соотношение высоты и ширины металлической балки жёсткости к длине пролёта, мы всё равно остались в допустимом безопасном диапазоне. Все основные аэродинамические характеристики – соотношение ВЫСОТЫ, ШИРИНЫ, УГЛОВ ОБТЕКАНИЯ балки жёсткости – обеспечивают требования надёжности и безопасности. Это подтверждено авторитетными российскими и европейскими экспертами: датским институтом COWI, французской аэродинамической лабораторией CSTB и Центральным аэрогидродинамическим институтом имени Жуковского (ЦАГИ).
Мосты требуют к себе особого внимания, тем более — мост на остров Русский, в силу его уникальных инженерных характеристик. Сооружение такого уровня и масштаба потребовало поиска инновационных инженерных решений. И они были найдены.
Все конструктивные решения моста максимально адаптированы к эксплуатации в сложных климатических условиях Приморья, где субтропическое лето сменяется резко-континентальной зимой со штормовыми ветрами. Под воздействием ветра, сейсмики, движущегося транспорта сооружение естественным образом откликается колебаниями. С ними борются разными способами и один из них – демпфирование, то есть использование специальных устройств – демпферов, которые эти колебания гасят.
Все конструктивные решения моста максимально адаптированы к эксплуатации в сложных климатических условиях Приморья, где субтропическое лето сменяется резко-континентальной зимой со штормовыми ветрами. Под воздействием ветра, сейсмики, движущегося транспорта сооружение естественным образом откликается колебаниями. С ними борются разными способами и один из них – демпфирование, то есть использование специальных устройств – демпферов, которые эти колебания гасят.
Проектом определено применение целого комплекса антисейсмических устройств, которые защитят мост от возможных землетрясений. Это и специальные деформационные швы и гидравлические демпферы, способные рассеивать энергию при больших воздействиях.
На Русском мосту впервые применены высокотехнологичные компактные ванты. Усовершенствованная вантовая система PSS с более плотным размещением стрэндов и оболочкой меньшего диаметра позволяет на 25—30% уменьшить величину ветровой нагрузки. В случае повреждения всю ванту менять не придётся, можно заменить лишь стрэнд, причём в короткие сроки, без остановки движения транспорта и с наименьшими трудозатратами.
Ветровые нагрузки приводят к преждевременному старению вант, так называемому снижению усталостной прочности. Чтобы продлить срок службы вантовой системы, защитить их от воздействия сильнейших ветровых нагрузок использована система гашения колебаний вант, с использованием полуактивных демпферов.
На Русском мосту впервые применены высокотехнологичные компактные ванты. Усовершенствованная вантовая система PSS с более плотным размещением стрэндов и оболочкой меньшего диаметра позволяет на 25—30% уменьшить величину ветровой нагрузки. В случае повреждения всю ванту менять не придётся, можно заменить лишь стрэнд, причём в короткие сроки, без остановки движения транспорта и с наименьшими трудозатратами.
Ветровые нагрузки приводят к преждевременному старению вант, так называемому снижению усталостной прочности. Чтобы продлить срок службы вантовой системы, защитить их от воздействия сильнейших ветровых нагрузок использована система гашения колебаний вант, с использованием полуактивных демпферов.
Ещё одно ноу-хау Русского – современная автоматизированная комплексная система мониторинга. Она осуществляет контроль состояния всех основных строительных конструкций, в автоматизированном режиме управляет дорожным движением – шлагбаумами, светофорами, знаками, табло переменной информации, – а также обеспечивает безопасность объекта. Такая интегрированная система мониторинга для мостовых сооружений в России реализована впервые и пока остаётся единственной.
Уже на стадии строительства в проекте было предусмотрено использование системы контроля состояния конструкций моста. На основании данных мониторинга инженерами определялось влияние внешних воздействий на конструкции моста. Решение геодезической задачи, а именно получение координат контрольных точек с заданной точностью в любой момент времени стало возможным при круглосуточной тесной работе инженеров отдела проектирования больших мостов НПО «Мостовик» с геодезическими службами подрядчиков. Обработанные инженерами данные строители использовали для ведения строительно-монтажных работ в соответствии с проектом, чем обеспечивали необходимую высокую точность.
Уже на стадии строительства в проекте было предусмотрено использование системы контроля состояния конструкций моста. На основании данных мониторинга инженерами определялось влияние внешних воздействий на конструкции моста. Решение геодезической задачи, а именно получение координат контрольных точек с заданной точностью в любой момент времени стало возможным при круглосуточной тесной работе инженеров отдела проектирования больших мостов НПО «Мостовик» с геодезическими службами подрядчиков. Обработанные инженерами данные строители использовали для ведения строительно-монтажных работ в соответствии с проектом, чем обеспечивали необходимую высокую точность.
Вантовых мостов много, Русский один!
Почётную роль авторов проекта моста на остров Русский мы делим с институтом «Гипростроймост – Санкт-Петербург». Это коллективный труд, и на стадии «Проект» наши питерские коллеги сделали выбор основных конструктивных решений и предварительные расчёты вантово-балочной системы для варианта, который затем получил положительное заключение первой Главгосэкспертизы. Результаты нашего сотрудничества с авторитетными зарубежными компаниями также были использованы в проектном решении.
В работе над проектом приняли участие более 100 специалистов – молодых, талантливых инженеров «Мостовика».
В работе над проектом приняли участие более 100 специалистов – молодых, талантливых инженеров «Мостовика».
Проект объединил специалистов разных отделов. Значительную лепту внесли отдел проектирования и организации строительства под руководством Геннадия Малыгина, проектная лаборатория, которую возглавлял Лев Миклашевич, отдел проектирования фундаментов во главе с Андреем Меленьчуком, дорожный отдел под руководством Александра Мастерова, отдел ПГС Николая Хохлова и архитектурно-дизайнерский отдел Александра Гаценко.
Позднее, на стадии рабочего проектирования, присоединился известный проектный институт ОАО «Институт Гипростроймост». Всего в проектировании, изысканиях, исследованиях и другой инжиниринговой деятельности, связанной с подготовкой проектной и рабочей документации для строительства моста, было привлечено около 50-ти российских и зарубежных компаний.
Позднее, на стадии рабочего проектирования, присоединился известный проектный институт ОАО «Институт Гипростроймост». Всего в проектировании, изысканиях, исследованиях и другой инжиниринговой деятельности, связанной с подготовкой проектной и рабочей документации для строительства моста, было привлечено около 50-ти российских и зарубежных компаний.
Выполняя очень сложный проект в суперсжатые сроки, сталкиваясь с необходимостью выполнения большого количества сложнейших расчётов и ответственных научных исследований, естественно, что мы имели опасность совершить незаметные, но роковые ошибки. Выполнение контрольных расчётов другими специалистами с «незамылеными глазами» периодически выявляло в проектах простейшие ошибочки, которые при реализации могли привести к трагедии. Мы «ловили» такие ошибки в проекте Самсоновского моста и на других наших объектах. Кстати, большинство наших чиновников наивно полагают, что Главгосэкспертиза является неким контрольным фильтром, как будто выдавая многочисленные отрицательные заключения, она оберегает нас от трагедий.
Нет, надежность и безопасность проектов, особенно сложных и уникальных, обеспечивают наши проектировщики, которые должны обязательно, – подчеркиваю: обязательно! – выполнять основные независимые контрольные расчёты и проверки. Но кто нас тогда мог проверить? И это ещё вопрос, насколько вообще наши российские нормы правомочно применять при проектировании подобных объектов. Как оказалось, не все требования наших СНИПов нужно соблюдать для обеспечения безопасности и надежности большепролётных вантовых мостов.
Нет, надежность и безопасность проектов, особенно сложных и уникальных, обеспечивают наши проектировщики, которые должны обязательно, – подчеркиваю: обязательно! – выполнять основные независимые контрольные расчёты и проверки. Но кто нас тогда мог проверить? И это ещё вопрос, насколько вообще наши российские нормы правомочно применять при проектировании подобных объектов. Как оказалось, не все требования наших СНИПов нужно соблюдать для обеспечения безопасности и надежности большепролётных вантовых мостов.
На стадии разработки «проектной документации», которая определяет концепцию и основные параметры, мы по своей инициативе провели независимую международную экспертизу нашего проекта крупнейшей и одной из самых авторитетных европейской компанией Сowi. Специалисты из Дании выполнили расчёты, провели аэродинамические исследования, провели анализ конструктивных решений и выдали обстоятельное положительное заключение. Конечно, они сделали свои рекомендации и предложения. Специалисты компании в то время участвовали в проектировании крупнейших в мире вантовых мостов и, безусловно, обладали и обладают высоким профессиональным потенциалом. Также по нашей инициативе крупнейшая японская корпорация IHI выполнила основные контрольные расчёты, анализ реализуемости, базируясь на своём опыте (Акаши, Татара и др.) Обращая особое внимание на ключевые стадии сложнейшего сооружения одновременно: железобетонных анкерных пролётов, железобетонного пилона, металлической балки основного пролёта и вантовой системы, корпорация предложила нам свои рекомендации по технологии и организации работ. Специалисты IHI не рекомендовали нам одновременно сооружать пилон, балку жёсткости и вести монтаж вант, считая, что мы неизбежно совершим ошибку. Но выполнение работ в директивные сроки заставляло нас идти на осознанный риск.
Вопросы проектирования
Проект, который прошёл первую Главгосэкспертизу, несмотря на положительное заключение, был далёк от оптимального. Поэтому, приступая к строительству, мы отступили от основных, уже утверждённых, параметров проекта. После внесения необходимых изменений в проект, по которому уже велось строительство, для исключения формальных претензий со стороны надзорных органов он был повторно направлен в Главгосэкспертизу и повторно получил положительное заключение. Это вызвало много теоретических споров среди специалистов, участвующих в проекте. В рамках «консолидированного мнения» (что это такое, я более подробно ещё расскажу) ОАО «Гипростроймост» (г. Москва) выполнял контрольные расчёты уже по проекту, прошедшему повторную экспертизу.
Мы получили от них лишь отдельные результаты расчётов, в принципе подтверждающие правильность наших решений, но общего комплексного расчёта наши коллеги так и не выдали, «сомневаясь» в правильности принятой расчётной схемы, обсуждение которой вызвало самые отчаянные споры. Мост строился, споры шли и мешали делу. Для разрешения спорной ситуации, но, самое главное, для проверки самих себя и недопущения роковых ошибок, по моей личной инициативе выполнили подробные контрольные расчёты и анализ проекта уже на стадии рабочей документации, проведя независимую международную экспертизу. Все расчёты выполнила известная и авторитетная французская компания Сitec. Мы потратили большие средства и отвлекли большую группу наших специалистов на эту работу.
Контрольные расчёты и анализ проекта занял 9 месяцев напряжённой работы. В итоге получили очень большой объём результатов, подтверждающих надежность и безопасность конструкций на всех стадиях монтажа и эксплуатации. Конечно, это успокоило и генподрядчика, и заказчика, и надзорные органы, но главное – мы проверили в самих себя. Разве могла Главгосэкспертиза выполнить эту работу? Система проведения экспертизы сложных и уникальных проектов в России на уровне этого госучреждения не то что несовершенна, но вредна и опасна. Очень плохо, что в последние 6-7 лет Главгоскспертиза стала неким политическим и административным оружием в руках безграмотных чиновников.
Мы получили от них лишь отдельные результаты расчётов, в принципе подтверждающие правильность наших решений, но общего комплексного расчёта наши коллеги так и не выдали, «сомневаясь» в правильности принятой расчётной схемы, обсуждение которой вызвало самые отчаянные споры. Мост строился, споры шли и мешали делу. Для разрешения спорной ситуации, но, самое главное, для проверки самих себя и недопущения роковых ошибок, по моей личной инициативе выполнили подробные контрольные расчёты и анализ проекта уже на стадии рабочей документации, проведя независимую международную экспертизу. Все расчёты выполнила известная и авторитетная французская компания Сitec. Мы потратили большие средства и отвлекли большую группу наших специалистов на эту работу.
Контрольные расчёты и анализ проекта занял 9 месяцев напряжённой работы. В итоге получили очень большой объём результатов, подтверждающих надежность и безопасность конструкций на всех стадиях монтажа и эксплуатации. Конечно, это успокоило и генподрядчика, и заказчика, и надзорные органы, но главное – мы проверили в самих себя. Разве могла Главгосэкспертиза выполнить эту работу? Система проведения экспертизы сложных и уникальных проектов в России на уровне этого госучреждения не то что несовершенна, но вредна и опасна. Очень плохо, что в последние 6-7 лет Главгоскспертиза стала неким политическим и административным оружием в руках безграмотных чиновников.
Омские проектировщики в 2007 году подготовили два варианта моста: висячий и вантовый. Каждый из этих проектов оспаривал первенство в мире по параметрам. Висячий — с самыми длинными мостами в Японии, Турции, Дании, Англии, Китае, США. Вантовый — с двумя строящимися на тот момент в Китае и Гонконге. Был принят вариант вантового моста. Проект, разработанный омичами, превзошёл все ожидания, он не только сложный, но конструктивно надёжный, с большим запасом прочности, а значит долговечный и безопасный. В нём можно увидеть серьёзнейший анализ мирового опыта и смелые технические решения, не имеющие аналогов в мировом мостостроении. По-другому строить сегодня нельзя. Конечно, для предприятия – это имиджевый проект. Я убеждён, взяв эту высоту, омское объединение будет одним из крупнейших мостостроителей страны. Для этого у «Мостовика» всё есть
Триколор над проливом
Вантовые мосты не только экономичны, удобны для навесной сборки и позволяют перекрывать большими пролётами значительные расстояния. Они эстетически привлекательны, создают впечатление легкости, изящности и прекрасно вписываются в окружающий ландшафт.
Несмотря на многотонность конструкции вантовые мосты элегантны и вместе с тем дают ощущение силы и надежности. При создании архитектурного образа моста на остров Русский архитектор проекта Александр Гаценко посчитал главной задачей создание единого градостроительного ансамбля крупного технического сооружения и двух природных комплексов – острова Русский и полуострова Назимова.
Несмотря на многотонность конструкции вантовые мосты элегантны и вместе с тем дают ощущение силы и надежности. При создании архитектурного образа моста на остров Русский архитектор проекта Александр Гаценко посчитал главной задачей создание единого градостроительного ансамбля крупного технического сооружения и двух природных комплексов – острова Русский и полуострова Назимова.
По мысли архитектора, образ моста – это образ огромного, как Россия, океанического корабля с двумя мачтами, на которых реет полотнище флага.
Зодчий предлагал сделать основой цветового решения моста белый и голубой. Тогда веер вант символизировал бы полотнище Андреевского военно-морского флага. Однако решение о том, какого цвета будет мост, было принято не сразу, а во время строительства и, по нашему предложению, – на самом высоком уровне. Утверждено: основной цвет – светло-серый, жемчужный, обтекатели – синие. А вантовая конструкция повторяет цвета российского флага: белый, синий, красный.
Зодчий предлагал сделать основой цветового решения моста белый и голубой. Тогда веер вант символизировал бы полотнище Андреевского военно-морского флага. Однако решение о том, какого цвета будет мост, было принято не сразу, а во время строительства и, по нашему предложению, – на самом высоком уровне. Утверждено: основной цвет – светло-серый, жемчужный, обтекатели – синие. А вантовая конструкция повторяет цвета российского флага: белый, синий, красный.
