| Bro över Ship Fairway | |
|---|---|
| 59°55′27″ N sh. 30°12′42″ in. e. | |
| Applikationsområde | bil- |
| Passerar över bron | WHSD |
| Går över | Farled |
| Plats | St. Petersburg |
| Design | |
| Konstruktionstyp | stagbro |
| Antal spann | 3 |
| Huvudspann | 320 m |
| total längd | 622 m |
| Brobredd | 39 m |
| Utnyttjande | |
| Designer, arkitekt | CJSC "Institute" Stroyproekt "" |
| Byggstart | 2013 |
| Öppning | 2016 |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Bron över Ship Fairway är en kabelstagsbro i metall som går över Ship Fairway ( Nevabukten i Finska viken ) i St. Petersburg , en del av den västra höghastighetsdiametern ( 3SD) inom stadsvägen . Byggd 2013-2016. Bron är avgiftsfri, det är förbjudet att gå och cykla på bron. Driften av Western High-Speed Diameter fram till 2042 inom ramen för en 30-årig koncession utförs av Northern Capital Highway LLC [1] .
Ett kännetecken för bron är pyloner som lutar från vertikalen i en vinkel på 12° mot mittspännet, vilket enligt författarna till projektet [2] symboliserar klaffbroars vingar i St. Petersburg [3] [4] . På grund av sina dimensioner fungerar bron som en arkitektonisk dominerande del av den södra delen av havsfasaden i S:t Petersburg. 2019, vid den ryska tävlingen "Aluminium in Architecture 2019", belönades broprojektet med ett Diplom i utnämningen "Den bästa arkitektoniska lösningen för nya byggprojekt" [5] .
Bron är en del av den södra överfarten av WHSD:s huvudbana [• 1] , som förbinder Kirovsky- och Vasileostrovsky-distrikten [3] . Ligger från PK121+69.60 till PK127+92.0. På södra sidan ligger bron intill bron från sidan av Bely Island (PK115 + 00.04-121 + 69.60), från norr - broinfarten från sidan av Vasilyevsky Island (PK127 + 92.0 - 140 + 3.05) ) [6] .
Bron byggdes som en del av konstruktionen av den centrala delen av WHSD under det offentlig-privata partnerskapsprogrammet i enlighet med lagen i St. Petersburg nr 627-100 av den 25 december 2006 "Om St. Petersburgs deltagande i offentlig-privata partnerskap" [7] . 2012 godkände regeringen i S:t Petersburg ett dekret om konstruktion av två sista etapper av den västra höghastighetsdiametern [8] . I augusti 2012 blev Northern Capital Highway-konsortiet, som inkluderar VTB Capital , Gazprombank , det italienska byggföretaget Astaldi SpA och turkiska IC Ictas Insaat AS och Mega Yapi , vinnaren av koncessionsanbudet [9] . Den allmänna designern var CJSC "Institute" Stroyproekt "" , som också utvecklade arbetsdokumentationen (projektledare - T. Yu. Kuznetsova). Undersökningen av designlösningar utfördes av det franska företaget Setec TPI [10] . Tester av bromodellen för vindlaster utfördes i vindtunneln i Nanteslaboratoriet [2] .
På designstadiet hölls en arkitekttävling, som fick 18 alternativ, inklusive välvda , hängande , extrados , balkstrukturer . Vinnaren blev kabelstagsversionen med mottot "vindbro" med en central spännvidd på 320 m och lutande pyloner 120 m höga [11] [12] . Enligt Alexey Zhurbin, generaldirektör för Stroyproekt Institute CJSC, var "födelsen av idén <...> om en åttafilig kabelstagsbro med stor spännvidd en kombination av två faktorer: en bred farled och en tungt belastad stad motorväg” [13] . När konstruktionen började ändrades den ursprungliga designen, färdig 2005, något: pylonernas lutningsvinkel reducerades från 16 till 12 grader [14] . Tack vare denna förändring var det möjligt att eliminera förspänningar i pylonerna och underlätta byggtekniken [15] .
Byggarbetet påbörjades i mars 2013. Huvudentreprenör för byggandet av WHSD Central Section var ICA Construction, ett samriskföretag mellan stora internationella företag - turkiska IC Ictas Insaat AS och italienska Astaldi SpA [16] . Anordningen med borrade pålar vid basen av stöden utfördes av Geoizol-företaget, som också utförde installationen av metallkonstruktioner och operativa faciliteter för brospännet [17] . Betongning av pylonerna utfördes med hjälp av en självgående klätterform från DOKA , som gör det möjligt att lyfta strukturer till nästa nivå av betong av pylonkroppen utan att demontera den [18] . Särskilda styrningar fästes vid stödets kropp, längs vilka formen rörde sig med domkrafter i en given riktning. Formsättningen hade fyra arbetsnivåer (plattformar), vilket gjorde det möjligt att utföra hela utbudet av arbeten på konstruktionen av stödet, även under vinterförhållanden [19] . Kontinuerlig geodetisk kontroll av placeringen av formen för varje betonggrepp utfördes (höjden på greppet är 3,815 m) [16] [20] [21] .
I oktober 2015 påbörjades installationen av stagbrosystemet [22] [23] . Det franska företaget Freyssinet var leverantör av material, specialiserad utrustning och utförde installationen av kabelstagssystemet (med hjälp av sin tekniska personal och arbetspersonal) [24] [25] . Varje sträng i kabelsystemet spändes separat med en enkelsträngad jack med hjälp av en dator, så att krafterna i alla strängar i en bunt var identiska [24] . För att säkerställa balansen i installationen utfördes arbetet med spänningen av kablarna samtidigt på båda sidor om pylonen [18] [23] .
Efter att ha monterat tvärstagen mellan pylonerna installerades två tornkranar med en SPIC-borrningslast med en lyftkapacitet på 64 ton, som användes för att resa överbyggnaden. För att installera kabelstagssystemet installerades 4 st svängkranar med en lyftkapacitet på 3,2 ton i toppen av varje pylon på en höjd av 125 m. Arbetet utfördes av Viking Crane Technology LLC [26] .
Metallstrukturerna i överbyggnaden (8400 ton) tillverkades av Kurganstalmost CJSC [27] . Konstruktionen av metallförstyvningsbalken i sidospannen utfördes med metoden transportör-bakre montering och glidning. För att montera blocken av överbyggnaden byggdes lager och för glidande - tillfälliga stöd [28] .
För konstruktionen av kanaldelen av överbyggnaden användes tekniken för upphängd installation med förstorade segment som väger 200 ton. Den förstorade monteringen av segmenten utfördes på en slip. Sedan flyttades de till en transportpråm med hjälp av speciella rullanordningar (med metoden för tvärgående och längsgående glidning). Pråmen fördes ut i farledens vattenområde och placerades i det läge som krävs för att lyfta segmenten med hjälp av bogserbåtar, ankare och vinschar. Därefter fästes traverserna på det monterade segmentet. Med hjälp av monteringsenheter, långsamt, under flera timmar, lyftes blocken från pråmen till nivån av spännvidden. Stranddomkrafter med en lyftkapacitet på 120 ton användes för att lyfta varje segment [29] . Arbetet med att lyfta spännsegmenten i kanalspännet utfördes av den specialiserade avdelningen för Heavy Lifting på det schweiziska företaget VSL [30] [2] .
Dessa arbeten utfördes under det tekniska fönstret (från 22:00 till 06:00), när skeppsfarleden blockerades för navigering [31] . Lyftet av brons stängningsblock genomfördes natten mellan den 8 och 9 augusti 2016 med deltagande av Rysslands transportminister Maxim Sokolov [31] [32] . Det förväntades att ceremonin också skulle delta av Turkiets och Rysslands presidenter [33] . Varaktigheten av installationen av blocket var nästan 10 timmar [2] .
Dynamiska och statiska tester av bron utfördes med flera dussin dumper lastade med krossad sten [34] . Den stora invigningen av WHSD Central Section ägde rum den 2 december 2016 i närvaro av Rysslands president Vladimir Putin och St. Petersburgs guvernör Georgy Poltavchenko [35] . Den 4 december öppnades trafiken längs den centrala delen av WHSD och hela motorvägens längd [36] [37] [38] .
Bron är tre-spann, stålarmerad betong, två-pylon, kabel-stag (kabel-stag "fläkt" system) [6] . Broschema: 150 + 320 + 150 m. Den centrala spännvidden är navigerbar, med en dimension på 80 × 35 m. Den totala längden på bron (längs axlarna på ändens stöd IVc-7, IVc-10) [39] är 622 m [6] , bredd - 39 m [10] . Överbyggnaden är stålarmerad betong, består av två huvudsakliga I-balkar med en höjd av 2,78 m och I-balkar med en höjd av 1,98 m, går med ett steg på 3,0 m [6] . Från utsidan är huvudbalkarna täckta med taklister, vars konfiguration bestämdes under aerodynamiska beräkningar och genomblåsning av designmodellen [12] .
Plattan på brons vägbana är armerad betong, prefabricerad-monolitisk [40] . Skivans tjocklek är 200 mm i mitten av spännvidden och 300 mm ovanför pylonen. Den är formad av prefabricerade plattor med dimensioner på 2,64x5,44 m. Plattans stängningssegment i mitten av det centrala spännet är gjord av monolitisk betong [41] .
Överbyggnaden på bropylonerna har bärande delar utformade för att endast absorbera horisontella laster som verkar över bron, vertikala laster uppfattas fullt ut av stagsystemet. På de extrema stöden vilar överbyggnaden på två Maurer Sohne stöddelar, varav den ena är rörlig runtom och den andra är linjärt rörlig [12] .
Fundamenten för stöden är borrade pålar , vid basen av varje pylon finns 60 pålar med en diameter på 1,2 m med en breddning på upp till 2,4 m [41] [17] [42] . Ändstöden är tvåpelare akterspegel av monolitisk armerad betong [6] . Höjden på stöden från botten av galler är 31,25 m [39] . Kombinerade designpyloner: upp till nivån + 95,0 är de armerade betongstolpar, och den övre delen, i vilken elementen i kabelsystemets förankringsenheter är placerade, är metall. Varje pylon består av två stolpar med en solid rektangulär sektion, lutande från vertikalen i en vinkel av 12° mot mittspannet och med en tvärgående lutning på 1°. Höjden på pylonerna från toppen av grillplatserna är 126 m. Strukturen av pylonstödet inkluderar fyra nivåer av horisontella element och tre nivåer med lutande element [20] [43] . Pylonerna är fodrade med kassetter av Sibalux RF aluminiumkompositpaneler 4 mm tjocka. Kassetternas totala vikt är 33,5 ton [5] [44] .
Kabelstagssystemet med parallella trådar (Parallel Standard System Freyssinet) tillverkas av det franska företaget Freyssinet. Bron har 34 par kablar på båda pylonerna, 16 stagstag (som passerar inuti kåpan) som förbinder överbyggnaden med den armerade betongdelen av pylonen och åtta vertikala stavar (placerade inuti stöden) som förbinder förstyvningsbalken med kuststöden. Varje kabel består av olika antal höghållfasta galvaniserade sjutrådssträngar, beroende på kraften i denna kabel, beräknat av konstruktören. Ankarstorlekar från 37 till 127 strängar användes. Varje sträng har sin egen individuella tätt extruderade polyetenmantel och placeras i ett gemensamt HDPE-hölje som bildar skarven [45] [23] . I höljena på höljena är speciella flänsar gjorda, som är nödvändiga för att säkerställa att vattendroppar faller av dem ojämnt under regn, annars är fluktuationer som inte är designade av höljena möjliga, vilket kan leda till resonansfenomen [22] . Steget för att fästa gängorna i förstyvningsbalken är 18 m [46] [6] . Totalt krävdes mer än 800 km höghållfasta stagstag för brostagen [25] . För att dämpa vibrationer användes olika typer av anordningar, bestämda beroende på kablarnas längd: interna hydrauliska dämpare och interna radiella dämpare installerade på kablarna ovanför körbanans nivå [47] .
Bron är avsedd för fordonstrafik. Brons körbana omfattar 8 körfält (4 i varje riktning). Vägvägsmått: 2 x (G-17,5). Det finns två servicepassager längs körbanans kanter [41] . Beläggningen på brons körbana är asfaltbetong. Brons räcke är av enkel metall [43] . För att belysa vägbanan är speciella lampor installerade på höljena [48] [25] . Olika typer av sensorer är installerade på bryggan för drift: inklinometrar , accelerometrar , kabelkraftsensorer, GPS-sensorer etc. [48] [19] Alla sensorer förenas av ett informationssystem, med hjälp av vilket specialtjänster kontinuerligt övervakar tillstånd för brokonstruktioner [18] . Under överbyggnaden finns visningsanordningar som möjliggör inspektion och underhåll av överbyggnaden, liksom kablarnas fästpunkter [41] . I enlighet med trafikreglerna är gång- och cykeltrafik förbjuden på bron (eftersom bron är en del av motorvägen) [49] . Från och med 2018 [50] , under en dag om året under WHSD Fontanka Fest, är den centrala delen av Western High-Speed Diameter öppen för cyklister och löpare [51] .