Особенности проектирования и возведения путепровода через железнодорожные пути станции Гродно

Радиально-кольцевая система дорожной сети города Гродно была предусмотрена генпланом города, разработанном в 1975 г. В 2003 г. откорректированный генплан утвержден Указом Президента Республики Беларусь №332 от 28.07.2003 г.

Генпланом было предусмотрено устройство объездного транспортного кольца общей длиной 26 км, из которых на 2010 г. существовало 19 км. Недостающие 7 км представляли собой два участка длиной 3,4 и 3,7 км в юго-восточной и северо-западной части города соответственно. На юго-восточном участке необходимо было пересечь железнодорожные подъездные пути ОАО «Гродножилстроя» (3 ветки), ул. Суворова и железнодорожную станцию Лососно (7 путей), реконструировать существующее пересечение ул. Победы с проспектом Клецкова; на северо-восточном участке – пересечь железнодорожную станцию Гродно и параллельно идущие друг другу ул. Озерское шоссе и ул. Буденного, заболоченную пойму реки Городничанка и ул. Тавлая.

На северо-восточном участке построены две кольцевые развязки в одном уровне, большой городской путепровод через железнодорожную станцию Гродно длиной 217,6 м и шириной 25,9 м, пешеходный путепровод и шумозащитный экран.

Девятипролетный путепровод через пути железнодорожной станции Гродно рамно-неразрезной конструкции выполнен в сборно-монолитном варианте из индивидуальных конструкций. Трасса строящегося полукольца в зоне строительства путепровода расположена на сложном участке в плане: прямая – переходная кривая – круговая кривая радиусом в 350 м. Поперечный профиль переменный: двускатный на прямом участке, односкатный в зоне круговой кривой. Продольный профиль путепровода лежит на выпуклой вертикальной кривой радиусом 3600 м. Расстановка опор выполнена с учетом обеспечения горизонтальных габаритов приближения конструкций при косом пересечении путей железной дороги и автодорожных проездов.

Определенная в соответствии с ТКП 45-1.03-213 [1] продолжительность строительства составила восемнадцать месяцев, но фактически путепровод был построен за девять месяцев благодаря четкой организации работ, бесперебойному финансированию и координации строительных и проектных работ.

Наличие обводненных насыпных грунтов и множества коммуникаций в зоне производства работ оказали свое влияние на выбор типа фундаментов. Было принято решение использовать разные виды фундаментов опор – свайные и на буровых столбах диаметром 1200 мм. Бетонирование столбов осуществлялось методом вертикально перемещающейся трубы.

Забивка свай производилась с существующей поверхности грунта дизель-молотом. Крепление котлована осуществлялось после погружения свай путем забивки шпунта и устройства ограждающих стен из железобетонных плит.

Опоры путепровода выполнены из монолитного железобетона двух- и пяти- стоечные. Сечение стоек принято квадратным, так как выполнение стоек такого сечения менее трудоемко; стойки квадратного сечения имеют такой же расход материала и выдерживают большие нагрузки, чем стойки круглого сечения соответствующего размера.

Схема путепровода предусматривает шарнирное опирание стоек на фундаменты. Но принятие такой схемы опирания в процессе строительства приводит к появлению дополнительных работ по увеличению жесткости и обеспечению устойчивости стоек, поэтому на этапе производстве работ был выполнен узел с применением анкерных болтов. После омоноличивания узлов объединения пролетных балок между собой и балок с опорой анкерные болты обрезались, обеспечивая шарнирное опирание.

Параллельно устройству крайних опор производилась отсыпка конусов. В пределах опирания первого и последнего пролетных строений выполнялось укрепление конусов до монтажа пролетных балок.

Между опорами в поперечном направлении был устроен монолитный ригель. Сечение ригеля прямоугольное, длина пролета 14 м между стойками с консолями длиной 5 м. Ригель выполнен переменным по высоте с поэтапным бетонированием (в 3 этапа). На первом этапе выполнялось объединение стоек с ригелями, создание площадки для опирания балок, на втором этапе балки объединялись с ригелем, на третьем – выполнялось омоноличивание плиты проезжей части.

Опорные части на опорные реакции от 150 до 1200 т высотой от 80 до 150 мм приняты по результатам тендерных торгов шаровыми, всесторонне-подвижными.

Пролетные строения путепровода были запроектированы под нагрузки согласно ТКП ЕN 1991-2 [2]. Они выполнены из индивидуальных балок с ребрами, изготовленных в заводской опалубке, надопорных блоков, монолитной плиты проезжей части, объединяющей названные элементы в единую конструкцию.

Для пролетов длиной 24 м и более проектировщиками УП «Институт Гродногражданпроект» был разработан индивидуальный надопорный блок («птичка»). Блок устанавливался на ригель опоры и объединялся с ним при помощи сварки закладных деталей.

Вследствие того, что надопорный блок «птичка» не типовой, узел опирания балки на птичку разрабатывался применительно к данному случаю. Он обеспечил производство работ по устройству плиты проезжей части без последующего омоноличивания узла (рисунок 1).

Использование конструкции «балка-птичка» позволило получить необходимые типоразмеры – 27 и 30 м – что позволило решить вопрос, связанный с отсутствием балок таких размеров в Республике Беларусь. Кроме того, конструкция позволяет перейти на нагрузки Еврокодов без разработки и изготовления новой опалубки.

Бетонирование монолитной плиты проезжей части производилось с использованием автобетононасоса. Ограждение проезжей части выполнено из сборных железобетонных парапетных блоков с лицевой поверхностью по кривой переменного радиуса. Выбор такого типа ограждения позволяет обеспечить высокую безопасность движения автотранспорта.

Тротуары представляют собой монолитную плиту. В плиту тротуара были уложены резервные каналы для прокладки сетей электроснабжения и связи, а также для освещения путепровода. По плите тротуара была устроена обмазочная гидроизоляция толщиной 2 мм.

В конструкции путепровода предусмотрены два деформационных шва открытого типа, которые позволяют избежать деформации перемещений ездового полотна и позволяют пролетному строению путепровода осуществлять работу отдельно от первой и последней опоры (рисунок 2).

Сбор ливневых вод с мостового полотна предусмотрен через водоотводные трубки в водоотводной коллектор. Стоки в средних пролетах отводятся вдоль стоек опор путепровода с выводом в ливневую канализацию под путепроводом, из крайних – через сопряжение подходами в ливневую канализацию подходов.

Антикоррозионная защита опор производилась после омоноличивания ригелей опор и балок пролетных строений с обстройкой опор; балок – перед монтажом в проектное положение на приобъектном складе; плит проезжей части – после их омоноличивания, а элементов мостового полотна – после монтажа конструкций мостового полотна путем нанесения акриловых составов с предварительной подготовкой поверхности. Соприкасающиеся с грунтом железобетонные конструкции защищены двухслойной обмазочной гидроизоляцией в соответствие с СТБ 1092 [3].

Гидроизоляция мостового полотна была произведена непрерывной на всю ширину из рулонного наплавляемого материала с устройством выравнивающего и защитного слоев. Защитный слой на проезжей части армируется сеткой. Толщина защитного слоя тротуара – 40 мм, защитного слоя проезжей части и разделительной полосы – 60 мм.

Кабели связи, электроснабжения, ливневая и хозфекальная канализация, газо- и водопроводы, попадающие в зону возведения опор, были вынесены по постоянной схеме. Для обеспечения электроснабжения наружного освещения путепровода, а также пропуска сетей связи и электроснабжения, была предусмотрена прокладка десяти каналов из асбоцементных труб диаметром 150 мм с верховой и низовой стороны. Для освещения улиц в подмостовом пространстве в конструкциях путепровода были предусмотрены каналы для прокладки кабеля.

Для обеспечения выполнения работ были применены сложные вспомогательные сооружения и конструкции (СВСУ) такие, как: шпунтовые ограждения котлованов, обстройка для возведения промежуточных опор. Одновременно использовались три комплекта обстройки опор для выполнения работ в двух смежных пролетах.

Пропускная способность путепровода позволяет осуществить бесперебойное движение обычного транспорта по нему с расчетной скоростью в составе четырех колонн в двух направлениях суммарной интенсивностью 5000 приведенных единиц в час в режиме непрерывного движения.

Тротуары позволяют безопасно пересекать препятствие, перекрываемое мостом, пешеходам и работникам, производящим работы по эксплуатации путепровода. Пропускная способность тротуаров – до 4000 человек в час.

Продолжительность эффективной эксплуатации моста до капитального ремонта составляет 15 лет (для искусственного сооружения в целом), 2 года – для покрытия мостового полотна.

Процесс производства работ, благодаря четкому взаимодействию мостовиков и руководства Белорусской железной дороги, не повлиял на работу железнодорожной станции Гродно. При монтаже конструкций путепровода не было ни задержано, ни отменено ни одного рейса железнодорожного транспорта.

Гродно является самым автомобилизированным городом Беларуси. Строительство объездной автомагистрали, составной частью которой является путепровод через пути железнодорожной станции Гродно, увеличило скорость движения на улицах города почти в два раза: время проезда по кольцевой без нарушения правил дорожного движения – 25 – 30 минут, а из одного конца города в другой – 15 – 20 минут.

Кроме того, строительство путепровода позволило разгрузить исторический центр города, избежать пробок в часы пик в районе ж/д вокзала, сократить расходы топлива и уменьшить количество выбросов угарного газа в атмосферу. Грузовой транспорт левобережных предприятий получил возможность миновать центральную часть города. Строительство путепровода позволило реорганизовать и оптимизировать движение общественного транспорта, создать кольцевые маршруты общественного транспорта.

Е. Н. МАЗУР, Д. В. ПУЦКО

Наука-2013: сборник научных статей. Ч. 2. – Гродно, 2013 С. 132-135

The overpass through railway station of Grodno is not a typical structure. Design decisions which were made during building production at this object has changed several times. This has allowed to decrease the duration of building, to reduce labor input and to lessen consumption of money resources.