Ponte estaiada para a Ilha Russky – um avanço na construção de pontes russas

No Extremo Oriente, nesta primavera, a construção de uma das maiores pontes estaiadas do mundo foi concluída. A nova ponte cruza o estreito do Bósforo oriental e conecta o continente à Ilha Russky. Em abril de 2012, os construtores concluíram a soldagem de um vão de canal de 1.104 metros.

Esta é a primeira ponte deste tamanho e construção na Rússia. Pode ser considerada uma conquista única dos engenheiros russos, uma vez que a ponte se tornou um recordista para vários indicadores ao mesmo tempo: o vão estaiado mais longo do mundo (1104 m), os cabos mais longos (580 m). Além disso, levou a segunda maior do mundo, seus pilares atingem uma altura de 320 m. O comprimento total da estrutura é de 3100 m, e a altura da via principal é de 70 m acima do solo, o que permite que até os transatlânticos mais volumosos passem por baixo dela.

Referência histórica

As autoridades da URSS na primeira metade do século 20 planejavam construir uma ponte que ligaria a Ilha Russky ao continente. Eles começaram a falar sobre isso em 1939, quando o primeiro projeto da ponte foi proposto. Mas então, devido à eclosão da Grande Guerra Patriótica, ela nunca se concretizou. Mais tarde, na década de 1960, uma segunda tentativa foi feita, mas o segundo projeto nunca foi implementado..

No entanto, o que não foi feito então foi finalmente realizado no século XXI. Em 2007, foi lançado um concurso para o desenvolvimento de um projeto de ponte moderna para a Ilha Russky, ganho pela ONG Mostovik.

Juntamente com a maior organização de design da Rússia, o ZAO Institute Giprostroymost St. Petersburg, a associação de produção iniciou o desenvolvimento. Várias pequenas empresas científicas russas e estrangeiras também trabalharam no projeto, incluindo: Cowi A / S (Dinamarca), Primortisiz, Primorgrazhdanproekt, NPO Gidroteks, Far Eastern Research Institute Morflot e alguns outros.

No processo de desenvolvimento do projeto, os especialistas consideraram mais de 10 opções muito diferentes, entre as quais projetos de pontes suspensas clássicas e pontes estaiadas. Assim, foi dada preferência à construção da ponte estaiada. O projeto foi concluído em março de 2008 e custou ao estado 643 milhões de rublos.

A construção de uma ponte estaiada através do estreito do Bósforo oriental para a Ilha Russky começou em 3 de setembro de 2008 em preparação para a cúpula internacional da APEC, que será realizada em Vladivostok em 2012. A construção da instalação foi concluída na primavera de 2012.

Em 22 de junho de 2012, foram concluídos os testes dinâmicos em escala real da estrutura, que confirmaram sua confiabilidade e total prontidão para operação..

A construção da ponte decorreu em condições bastante difíceis. A obra foi complicada pelo regime de temperatura desfavorável e ventos fortes. As quedas de temperatura em Vladivostok podem variar de -31 ° С a + 36 ° С, a altura da onda de tempestade pode chegar a 6 m e a espessura da cobertura de gelo é de 70 cm.

No total, durante quase 4 anos que a construção durou, 33,9 bilhões de rublos de dinheiro do orçamento foram gastos na implementação deste projeto. Mas valeu a pena.

Parâmetros técnicos do projeto

Parâmetros de ponte

O projeto da ponte sobre o leste do Bósforo foi desenvolvido por engenheiros levando em consideração dois fatores determinantes:

• A distância mais curta ao longo da área de água na interseção da travessia da ponte é 1460 metros, e a profundidade do fairway chega a 50 metros.
• Forte carga de vento na área de construção, bem como uma ampla gama de diferenças de temperatura.

Principais parâmetros técnicos da nova ponte sobre o Bósforo Oriental:

• Comprimento do vão central – 1104 metros;
• O cara mais baixo – 135,771 metros;
• O cara mais longo – 579,83 metros;
• A altura dos postes é de 320,9 metros;
• Altura do andaime – 70 metros.
• O comprimento total da ponte é de 1885,53 metros;
• O comprimento total da ponte com viadutos é de 3100 metros;
• 4 pistas (2 em cada direção);
• A largura total da faixa de rodagem é de 21 metros.

Eu gostaria de observar que este é um projeto verdadeiramente ambicioso. Por exemplo, para a construção de vãos de âncora de uma ponte com altura de setenta metros, foram fornecidos mais de 21 mil metros cúbicos de mistura de concreto, sendo que o montante total de armadura dos vãos laterais foi de cerca de 10 mil toneladas.

Características da construção de postes

Para que a ponte seja forte e confiável, 120 estacas perfuradas foram instaladas sob cada um dos dois postes de 320 metros. Os postes foram concretados usando uma fôrma autotrepante única com punhos de 4,5 m. De acordo com os engenheiros, um guindaste foi usado para os três primeiros punhos, então a fôrma subiu independentemente graças ao movimento hidráulico de elementos modulares especiais.

Na base de cada pilão existem 120 estacas perfuradas com um diâmetro de dois metros

De notar que a tecnologia com a utilização de fôrmas autotrepantes permitiu não só melhorar a qualidade das obras, mas também reduzir o tempo de construção da ponte em 1,5 vezes. Como os pilares da ponte são em forma de A, era impossível usar a cofragem padrão. Como resultado, um conjunto separado foi montado especialmente para cada pilão..

A construção da fundação do pilar M7 foi realizada sem aterro. Todas as operações de perfuração foram realizadas em água em profundidade. Observe que a profundidade da área de água nesta área é de 14 a 20 m. Os tubos de revestimento de aço foram submersos na água usando um guindaste flutuante especial. Após a construção das estacas perfuradas, a fundação do pilar foi reforçada com uma camada de rejuntamento de concreto de até 2,5 m de espessura.

Para a construção de cada grade de pilão, foram necessários cerca de 20.000 metros cúbicos de concreto e cerca de 3.000 toneladas de estruturas metálicas

Tudo foi feito em estrita conformidade com a tecnologia para garantir a resistência e estabilidade dos postes.

Construção de sistema de ponte estaiada

O sistema estaiado é, sem exagero, a base da ponte. É ela quem assume as principais cargas estáticas e dinâmicas, sem ela a existência da ponte é simplesmente impossível. Para que a ponte seja forte, os cabos devem ser protegidos tanto quanto possível dos efeitos dos elementos naturais e outros fatores adversos..

A enorme estrutura da ponte sobre o Estreito de Vostochny Bosvor é sustentada por 168 cabos de 135 a 579 m de comprimento.

Durante a construção da ponte, foram usados ​​cabos da francesa Freyssinet. De acordo com os fabricantes, todos os cabos foram feitos em fábricas que passaram pela mais rigorosa seleção e receberam a aprovação dos especialistas da Freyssinet..

Eles têm os mais altos indicadores de durabilidade, resistência, resistência à corrosão, que, de acordo com especialistas, proporcionam uma vida útil estimada de pelo menos 100 anos. A estrutura é capaz de suportar uma carga de ruptura de 1850 MPa.

Um sistema PSS “compacto” aprimorado foi usado para fixar o vão central da estrutura da ponte, com uma colocação mais apertada dos fios na concha. Devido ao fato da configuração compacta dos cabos possuir uma concha de menor diâmetro, foi possível reduzir a carga do vento na ponte ao nível de 25-30%. Além disso, essa tecnologia reduziu em um terço o custo dos materiais para construção de fundações, reforço de vigas e postes..

Os cabos são constituídos por fios paralelos, individualmente protegidos contra corrosão, cujo número varia de 13 a 85

A resistência do revestimento protetor do cabo depende de sua resistência. Para a nova ponte, foi utilizada uma casca de polietileno de alta densidade, que possui as seguintes propriedades extremamente importantes:

• resistência à temperatura de -40 ° С a + 40 ° С;
• resistência aos efeitos negativos dos raios ultravioleta solares.

Os cabos PSS contêm fios paralelos com um diâmetro de 15,7 mm, cada um dos quais inclui 7 fios galvanizados. No total, cada cabo tem de 13 a 85 fios (fios).

Além disso, os cabos instalados possuem um sistema de amortecimento de vibração (amortecimento) que permite estabilizar a estrutura em ventos fortes.

A fixação dos cabos aos postes foi realizada após reforço da fundação e foi realizada a uma altura de 189 m. Também foi utilizada tecnologia moderna, o que permitiu agilizar significativamente a construção – a concretagem do corpo do poste e a instalação dos pares estaiados foram realizadas em simultâneo.

Instalação do vão central

No momento, existem apenas três pontes estaiadas com vão de mais de 1000 metros no mundo. Além da Ponte do Extremo Oriente, esta lista também inclui: a Ponte Sutong na China (comprimento do vão de 1080 m) e a Ponte dos Cortadores de Pedra em Hong Kong (1018 m).

A ponte para a Ilha Russky, graças ao vão estaiado mais longo do mundo de 1.104 metros, já se tornou um recordista e entrou na história da construção de pontes mundiais. Claro, isso foi muito difícil de fazer, já que o vento forte nesta área coloca muita pressão no quadro e no próprio vão. Os engenheiros conseguiram desenvolver uma superestrutura especial com uma seção aerodinâmica especial, que permite reduzir a carga do vento raivoso.

O reforço central é uma única caixa totalmente metálica com uma placa superior e inferior, bem como um sistema de travessas e diafragmas. Note que o peso total da estrutura do vão da ponte central era de cerca de 23 mil toneladas..

A fim de determinar a configuração ideal da seção, cálculos aerodinâmicos adicionais foram realizados mesmo na fase de projeto detalhado, que foram então otimizados como parte do processamento de um modelo experimental em grande escala.

A instalação do vão central exigiu precisão e qualidade das construtoras. Juntas de montagem de alta resistência foram usadas para unir paredes de blocos verticais, vigas transversais, nervuras longitudinais e diafragmas.

Os painéis foram entregues ao local de instalação por meio de barcaças e, em seguida, içados por um guindaste até uma altura de 70 metros

Os trechos de grande porte necessários para a instalação da superestrutura central da ponte foram entregues ao local de montagem em barcaças e, em seguida, içados por um guindaste de torre a uma altura de 76 metros, onde elementos de várias toneladas foram conectados uns aos outros e cabos foram fixados a eles.

Entre os recordistas, mas não o principal vencedor

Nossa ponte está no topo da lista de pontes estaiadas com a maior extensão estaiada. Os especialistas russos conseguiram construir uma estrutura impressionante, mas ainda não conseguimos nos tornar os líderes em comprimento e altura entre pontes de tipo semelhante..

A maior ponte estaiada do mundo ainda está na China. A Ponte da Baía de Hangzhou no Mar da China Oriental tem cerca de 36 km de comprimento, o que é quase 18 vezes o comprimento da nova Ponte do Extremo Oriente. Sua construção custou à RPC $ 1,4 bilhão.

A ponte mais longa do mundo Hangzhou Bay

Esta ponte liga Xangai à pequena cidade de Ningbo, na província de Zhejiang. Foi construído por quase 4 anos, o tráfego foi inaugurado em 1 de maio de 2008. A ponte é bastante larga, 6 faixas de 3 em cada direção.

A ponte está localizada em uma área com condições climáticas difíceis, com tufões, tempestades e ventos fortes. Por conta disso, a estrutura da ponte foi especialmente reforçada e na construção foi utilizada uma composição especial de concreto e aço, resistente a tufões..

A ponte de Hangzhou tem uma forma especial: é construída com a forma da letra “S”. Como principal razão para a escolha de um projeto tão incomum, os engenheiros chamam o desejo de fazer a ponte o mais resistente possível às fortes ondas..

A ponte estaiada mais alta do mundo é o viaduto Millau, que se constrói a 270 metros de altitude. Esta estrutura incrivelmente bela está localizada no sul da França e conecta Paris a Barcelona, ​​passando por um amplo desfiladeiro sobre o rio Tarn.

Viaduto Millau (le Viaduc de Millau) – ponte rodoviária estaiada que cruza o vale do rio Tarn perto da cidade de Millau, no sul da França

A ponte do viaduto Miillau foi inaugurada para automóveis em dezembro de 2004, e sua construção custou quase 400 milhões de euros aos investidores privados.

A ponte possui 7 colunas estaiadas, localizadas a 350 metros uma da outra. A altura da estrutura (o pilar mais alto) é de 343 metros, e o comprimento é de quase 2,5 quilômetros.

Conclusão

O presidente em uma de suas entrevistas chamou a ponte para a Ilha Russky de “um novo símbolo da Rússia”. É difícil discordar dele. Nossos engenheiros têm muito do que se orgulhar. A nova ponte estaiada construída em Vladivostok não é apenas uma estrutura de engenharia moderna, é uma conquista em grande escala de cientistas e construtores domésticos.

Ao construir essa ponte, a Rússia realmente provou para toda a comunidade mundial que pode implementar independentemente projetos grandes e complexos do ponto de vista da engenharia. Afinal, todas as etapas do projeto, desde a concepção à construção, foram totalmente executadas por especialistas russos..

O comissionamento desta ponte também é importante do ponto de vista econômico e social. Uma vez que abre novas oportunidades para o desenvolvimento de Vladivostok e de toda a região do Extremo Oriente.

Eu gostaria de esperar que este não seja o último projeto dessa escala para a Rússia..