МОСТОВОЙ ПЕРЕХОД ЧЕРЕЗ РЕКУ ТУРА НА ОБХОДНОЙ ДОРОГЕ ГОРОДА ТЮМЕНИ

Исходными данными определения последовательности операций или ППР в строительном производстве является проект объекта, в котором приводятся все принятые технические решения. Примером такого объекта является проект мостового перехода через р. Туру на обходной дороге г. Тюмени.

Трасса проектируемого участка автомобильной дороги расположена в границах территории г. Тюмени. Категория ее назначена в соответствии с Генеральным планом городского округа города Тюмень — магистральная дорога скоростного движения [5, 6]. При этом учитывалась категория ул. Дамбовской – магистральная улица регулируемого движения и общегородского значения [5], продолжением которой является проектируемый участок дороги.

 Мостовой переход через р. Тура расположен на прямой, переходной кривой и кривой радиусом 3000 метров. Пересечение с направлением течения реки под углом 58º. Такие условия и основные технические параметры сооружения (табл. 1) выбраны в связи с тем, что трасса окружной автомобильной дороги г. Тюмени на участке от автодороги Тюмень – Ханты-Мансийск фактически расположена в пределах застроенной территории (рис. 1). При этом учтены требования инструктивных документов [5,6,7] и расположение улицы Дамбовской, для перехода на которую запроектирована транспортная развязка.

Таблица 1

Основные технические параметры сооружения

Наименования технических параметров и единицы измерения	Показатели
Полная длина моста, м	718,84
Ширина моста, м	2×13,6
Количество полос проезжей части, n	4
Габарит проезжей части, м, n	(1,5+2×3,75+1,5)х2
Ширина тротуаров, м	1,5
Количество опор, n	8
Схема моста, м (по оси моста)	75,0 + 84,0 + 105,0 + 147,0 + 114,0 + 105,0 + 84,0
Судоходные габариты, м (класс реки – 5)	121,41×10,5

Рисунок 1. План трассы автомобильной дороги

на участке мостового перехода через р. Тура

Фактические высоты берегов реки и естественные откосы в створе мостового перехода, определили условия обеспечения требуемых судоходных габаритов, строительной высоты конструкции, соблюдения минимальных радиусов кривых и максимально допустимых уклонов профиля. С учетом необходимости водоотвода с поверхностей проезжей части принят продольный профиль, состоящий из двух кривых с соответствующими радиусами 3000 и 10000 метров и прямой вставки с уклоном 30 ‰. Это сопряжение согласованно с необходимым судоходным габаритом [2] и в соответствии с пятым классом реки по судоходству. Центральный пролет моста перекрывает судоходный габарит шириной 121,41 м и высотой 10,5 м.

Береговые опоры моста представляют собой монолитные стоечные конструкции обсыпного типа. Оси опирания пролетных строений на устои расположены на ПК0+7,3 для опоры 1 и на ПК7+21,3 для опоры 8.

Фундамент береговых опор 1, 8 и промежуточных опор 2 — 7 – свайный, на буронабивных железобетонных сваях диаметром 1500 мм, длиной, соответственно береговых опор 30 и 22 метра и промежуточных опор 26 метров. В качестве основания фундамента служит грунт для береговых опор: суглинок темно-коричневый, твердый, тяжелый песчанистый, среднезаторфованный, с прослойками песка. В соответствии с [5] индекс грунта – 9. Основанием фундаментов промежуточных опор является, как тот же грунт с индексом 9, так и глина голубовато-серая, твердая, тяжелая с примесью органических веществ с индексом 10 [5]. Бурение свай осуществляется вертикально, до достижения расчетной отметки. Размеры свайного поля и объем свай на каждой береговой опоре (3×5) ×2 = 30 шт. и на промежуточных опорах – 4×4+4×4=32 шт. Ростверки всех опор прямоугольные в плане. Высота береговых опор 2,5 м, ширина 7,0 м. и длина на опоре 1: 13,2 м., 2 шт.; на опоре 8: 13,2 м. и 16,0 м. Для промежуточных опор приняты размеры 2,5×9,5×10,2 м.

Промежуточные опоры моста представляют собой массивные сборно-монолитные двухъярусные конструкции. Их расположение по осям опираний пролетных строений и по ходу трассы на пикетах: опора 2 — ПК 0+82,3; опора 3 — ПК 1+66,3; опора 4 — ПК 2+71,3; опора 5 — ПК 4+18,3; опора 6 — ПК 5+32,3; опора 7 — ПК 7+37,3.

Тело опор состоят из двух ярусов. Нижний ярус сборно-монолитный из контурных блоков и монолитного ядра заполнения по типовому проекту серии 3.501.1-150 [8]. Максимальные размеры в плане 3,783×9,836 м. Прокладник монолитный, высотой 0,5 м.  Его максимальные размеры в плане 4,083×10,136 м. Высота нижнего яруса от 1,5 до 12,0 м. Верхний ярус состоит из железобетонных стоек диаметром 1,8 м. Их высота от 4,2 до 10,3 м. Верх стоек объединен монолитным ригелем с размерами 0,6×2,1×8,4 м. На ригеле, по осям опираний пролетных строений, размещаются две монолитные подферменные площадки.

Сопряжение моста с насыпями подходов осуществляется путем использования сборно-монолитных железобетонных переходных плит длиной 8,0 и толщиной 0,4 м. Опирание плит должно быть выполнено на выступы шкафных стенок устоев через закладные детали, а на насыпи они укладываются на щебеночную подготовку.

Под каждое направление движения в проекте предусмотрены отдельные пролетные строения, которые представляют собой неразрезные балочные системы металлической конструкции. Основные несущие металлоконструкции каждого пролетного строения — металлическая коробчатая главная балка с высотой стенки 3600 мм и расстоянием между стенками 6860 мм. В поперечном сечении продольные ребра имеют высоту 0,18 м, ширину 0,3 м и выполняются из листа толщиной 8 мм по ТУ14‑101‑406‑98 [9] из стали марки 09Г2С. Покрывающий лист ортотропной плиты толщиной 14 и 16 мм выполняется из стали марки 10ХСНД-2, поперечные ребра жесткости — из стали марки 15ХСНД-2.

В поперечном сечении мостового перехода (рис. 2) располагается два пролетных строения (верховое и низовое) с расстоянием между ними 0,6 м. В продольном направлении верховое и низовое пролетные строения организованы по схемам: верховое Lp=69,45+84,00+106,11+147,00+112,98+105,25+89,74 м. и низовое –Lp=80,55+84,00+103,89+147,00+115,02+104,75+78,25 м. Полная длина верхового пролетного строения — 716.03 м, низового — 714.96 м.

Рис. 2. Поперечное сечение пролетных строений мостового перехода

Проезжая часть верхового пролетного строения общей шириной между барьерными ограждениями от 10,50 м. до 14,25 м., включая две  полосы безопасности по 1.5 м., предназначена для пропуска от двух до трех полос автомобильного движения. Ширина каждой полосы движения не менее 3,75 м. Низовое пролетное строение общей шириной между барьерными ограждениями 10,50 м. и также с полосами безопасности шириной 1.5 м. предназначено для пропуска только двух полос автомобильного движения. Ширина каждой полосы движения не менее 3.75 м. По краю пролетных строений предусмотрено расположение тротуаров шириной 1,5 м. и перильные ограждения. Расстояние между перильными ограждениями верхового пролетного строения меняется от 12,45 м. до 16,2 м., низового пролетного строения постоянно и равно 12.45 м.

Водоотвод обеспечивается наличием поперечного уклона поверхностей проезжих частей, водоотводных лотков по краям пролетных строений и продольного уклона, предусмотренного соответствующими вертикальными кривыми и прямой вставки.

Расчетная временная вертикальная нагрузка, нормируемая по индексам А14 и Н14, предусматривается на тротуары и проезжие части мостового перехода в соответствие с ГОСТ 52748-2007 [3].

Величина ветровой нагрузки на судоходный пролет, зависящая от его длины и конструктивной высоты установки над поверхностью реки учитывается (ослабляется) путем включения в конструкцию пролета гидродинамического обтекателя.

Для опирания пролетных строений в проекте предусмотрено использование опорных частей, которые разработаны фирмой «Maurer Söhne GmbH & Co.KG» (Германия) [4]. Эти опорные части представляют собой сферические полимерные, всесторонне-подвижные, линейно-подвижные и неподвижные конструкции. Допускается их эксплуатация в период наиболее холодной пятидневки и в районах с минимальной температурой до минус 50°С.

Таким образом, технические решения проекта являются исходными данными для разработки проекта производства работ (ППР), суть которого  заключается в определении последовательности выполнения операций во время строительства мостового перехода, таких чтобы исключалась возможность, как отставания, так и опережения по времени от составленного графика. Реализация этого правила достигается только в том случае, если производителями работ минимизируется вероятность (риск) ущерба строительному производству. Этот риск появляется в том случае, если появляется стремление производителя работ в опережении графика ППР.  Неопределенность состояния системы в каждый момент технологического процесса характеризуется величиной информационной энтропии, которая устанавливается по известной формуле Шеннона [10, с. 75]

,

где p – вероятность появления события в технологическом процессе или вероятность того, что процесс находится в одном из множества последовательных состояний, которые являются благоприятными для его реализации.

Каждое событие характеризуется вероятностью его появления (p) или не появления (1 – p). На совокупность событий накладывается условие их равнозначности или равенство вероятностей их появления. Появление же или не появление события зависит от работников (чиновников) организации, принимающей решения. При этом принимающий решение организатор (исполнитель) находится в состоянии неопределенности о правильности принятого решения. Для разрешения этой неопределенности он формирует информацию (табл. 2), количество которой устанавливают по формуле [10, с. 76]:

Таблица 2

Этапы, события их вероятности и энтропия

№ Этапа	Наименования событий	Число событий		Вероятность появления событий при		Энтропия,     f(p)	Количество информации, бит,  I = ∑f(p)
		этапа ni	в сумме ∑ni	благоприятном исходе, p	не благоприятном исходе,  1 — p
1 Пред-вари-тель-ный	Определение источника финансирования. Обследование, согласование и отвод участка под строительное производство. Утверждение плана и предварительной стоимости.	8	8	0,040	0,960	0,2423	1,2
2 Изыс-каний	Геодезические: Определение исходных данных, трассирование и нивелирование, составление профиля, Съемка площадок для детального проектирования. Составление графических (электронных) чертежей.	32	40	0,200	0,800	0,7219	17,9
3 Про-екти-рова-ния	Проектирование трасс дороги, мостового перехода, и улиц города. Детальное проектирование элементов мостового перехода и транспортной развязки. Определение объемов строительства, составление объектных смет. Разработка ПОС.	57	97	0,485	0,515	0,9994	69,6
4 Стро-итель-ства	Разработка ППР, передислокация техники и людей к месту производства работ, организация строительного производства, выполнение работ в соответствии с ППР, завершение строительства и сдача объектов в эксплуатацию.	88	185	0,925	0,075	0,3843	141,2
5 Экс-плуа-тация	Приемка в эксплуатацию завершенного строительства. Технологические операции эксплуатационного периода.	15	200	1,000	0,000	0,0000	144,3
	Итого	200	200				144,3

Примечание. В каждом этапе строительства объектов автомобильной дороги и мостового перехода перечислены только основные события.

Анализ данных таблицы 2 показывает, что на этапах изысканий и проектирования создается информация, которая используется на этапе строительства. Решение о строительстве объекта зависит от качества выполненного проекта. Поэтому тщательная проработка деталей проекта является первостепенной задачей проектировщиков. На реализацию этапов и событий затрачивается энергия, посредством которой создается новое качество продукта. Это новое качество оценивается количеством затраченной на его производство прибавочной энергии [1, с. 162]. Этапы и события формируют технологический процесс, для которого перестановка событий не допускается. Однако все же изменения последовательности событий появляются вынужденно. Это связано с информационными ошибками во время изысканий или при проектировании объекта или во время строительства в связи с необходимостью отчитываться в вышестоящей инстанции. Вынужденные перестановки операций по различным причинам (человеческий фактор), приводят к нарушению технологического процесса, появлению неопределенностей в реализации строительного цикла и требуют для исправления дополнительных затрат энергии.

Список литературы

1. Глухов А.Т. Минимальные затраты энергии – целевая функция технологии изысканий и строительного производства / Энергоресурсоэффективность и энергосбережение в Республике Татарстан: тр./под общ. ред. Е.В. Мартынова; // XIII Международный симпозиум, Казань, 5-7 декабря 2012 г./ — Казань: Издательство: ООО “Скрипта”, 2012. – С. 162 – 167.
2. ГОСТ 26775-97 «Габариты подмостовые судоходных пролётов мостов на внутренних водных путях».
3. ГОСТ 52748-2007 «Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения».
4. Опорные части фирмы «Maurer Söhne GmbH & Co.KG» [Германия]. URL: https://www.maurer-soehne.ru/
5. ЦНИИП градостроительства МИНСТРОЯ России. Рекомендации по проектированию улиц и дорог городов, и сельских поселений. М.:
6. СНиП 2.07.01-89 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений».
7. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».
8. Типовые проекты. / Cерия 3.501.1-150 «Опоры унифицированные железнодорожных мостов с применением изделий заводского изготовления».
9. ТУ14‑101‑406‑98 «Профили стальные гнутые специальные».
10. Яглом, А.М. Вероятность и информация / А.М. Яглом, И.М. Яглом; М.: Наука, 1973. – 511 с.[schema type=»book» name=»МОСТОВОЙ ПЕРЕХОД ЧЕРЕЗ РЕКУ ТУРА НА ОБХОДНОЙ ДОРОГЕ ГОРОДА ТЮМЕНИ» author=»Китарь Евгений Викторович, Глухов Александр Трофимович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]