Уникальный вантовый мост с Х-образным пилоном

Вантовый мост Октавио Фриас де Оливейра/Octavio Frias de Oliveira Bridge



Вантовый автомобильный мост Октавио Фриас де Оливейра (Octavio Frias de Oliveira Bridge) через реку Пиньэйрос (Pinheiros River), уникальное железобетонное сооружение. Расположен в центральной части Сан-Паулу Бразилия. Этот мост обеспечивает важнейшее дорожное соединение между дорогами Маржиналь Пиньейрос (Marginal Pinheiros) и Мариньо Авеню (Marinho Avenue).



Конструкция моста состоит из пилона Х-образной формы, соединенного с двумя отдельно изогнутыми проезжими частями, посредством 144 вант. Длина пролета каждой проезжей части 290м. Высота пилона 138м.



Вначале 20го века, после первой мировой войны и великой депрессии в США, Сан-Паулу испытал промышленный подъем, что существенно сказалось на численности населения города. С быстрым увеличением города, увеличивался и автомобильный парк (свыше 6млн. машин). В результате, необходимы были значительные инвестиции и проект по переустройству сети городских дорог. Мост Октавио Фриас де Оливейра стал частью этого проекта, архитекторами которого стали Жоао Валенте (Joao Valente Filho) и Катао Рибейро (Catão Francisco Ribeiro).



Мост Октавио Фриас способен пропускать 4тыс автомобилей в час в каждом направлении. Этот мост разгрузил район Марумби (Morumbi), который пропускает 7тыс автомобилей в час пик.
Октавио Фриас де Оливейра имеет назначение не только как моста через реку Пиньэйрос, но и как плавный переход между двумя перпендикулярно расположенными друг к другу главными дорогами.



Для ситуации в Сан-Паулу вантовый мост был единственным выбором. Учитывая плохие грунтовые условия прилегающих берегов, а также стесненное пространство для изогнутого мостового полотна, другие виды мостов, таких как: висячие, преднапряженные, консольные не подходили.
Решение было найдено сделать пилон Х-образной формы из двух опор, каждая из которых поддерживает свою проезжую часть, а устойчивость он получает в месте пересечения этих опор. Такая конструкция нигде ранее не использовалась. Каждая опора расположена под углом от изогнутой проезжей части, которую она поддерживает. Это гарантирует что усилие в пилоне и в плите проезда главным образом осевое с минимальным изгибом.



По всей длине плиты проезда установлена продольная преднаряженная арматура, которая отвечает за обеспечение устойчивости и прочности под центробежными силами транспортной нагрузки на кривом участке, а также чтобы справляться с дополнительными напряжениями растяжения и сжатия. В пилоне также предусмотрено дополнительное армирование, чтобы выдержать изгибающие моменты при неравномерных нагрузках.






Мост Оливейра расположен через реку Пеньэйрос. Грунт, прилегающий к реке, в основном состоит из аллювиальных отложений, которые плохо несут любые боковые нагрузки и моменты. По этой причине мостовые фундаменты состоят из свайного ростверка, включающий в себя 28шт вертикальных свай диаметром 1.3м, равномерно распределенных по ростверку в 3 ряда на расстоянии примерно 2м. Глубина этих свай точно неизвестна, около 20 – 30м. Также на каждой опоре есть наклонные сваи диаметром 0.4м в количестве 10шт., приблизительно 15м в длину. Эти сваи обеспечивают дополнительную боковую устойчивость.
Строительство моста началось в 2003 году строительной компанией Construtora OAS Ltd.



Строительство моста велось при действующих коммуникациях, поэтому главным было, чтобы они не были нарушены. Также для строительства не могла быть закрыта северная зона Маржиналь Пиньейрос авеню, поскольку это привело бы к катастрофическим последствиям для автомобилей, которые проезжали через город с севера на юг. Поэтому строительная площадка получилась с максимальной шириной 20м между рекой Пиньэйрос и северной границей Маржиналь Пиньейрос авеню. Этого было достаточно, так как элементы конструкций доставлялись на один конец участка и поднимались на место кранами.



Из-за непосредственной близости железной дороги и автодороги, было построено временное укрытие, для того чтобы строительный мусор не попадал на железнодорожные пути.
Сначала были построены фундаменты. Все 112 шт вертикальных свай диаметром 1.3м были буровыми, это было необходимо из-за большого диаметра свай, а также для предотвращения разрушений проложенного рядом главного трубопровода, конструкция которого не способна выдерживать силы возникающие во время забивки свай. Во время бурения применялась обсадная труба из-за плохих геологических условий. Фундаменты поддерживали плиту, которая стала строительной площадкой для начала строительства пилона. До этого момента тяжелая техника не могла быть там размещена из-за подземных коммуникаций.
На следующей стадии были найдены краны, которые оставались в одном и том же положении на всем протяжении строительства. Пилон по завершению имел высоту 140м, поэтому было важным, чтобы во время возведения краны получали боковую поддержку через опоры, т.к. не один свободно стоящий кран не мог доставать такой высоты. Эти краны отвечали за все бетонные работы и подъем элементов для пилона и плиты. Элементы поднимались на мостовую плиту и после перемещались на строительную площадку. По этой причине стрела грузоподъемного крана имела длину 35м.



Пилон был построен в три этапа, с использованием съемной опалубки. На первом этапе было построено основание опоры (0 до 23м) прямо на фундаменте с использованием опалубки, которая поддерживалась специально построенной фундаментной плитой. Центральный участок плиты проезда, находящийся между опорами был построен также. Вторым этапом было строительство двух опор пилона (на высоте от 23м до 81м) возводимых одновременно, а так как опоры имели наклон, до их пересечения, они должны были выдерживать изгибающие моменты не только от собственного веса, но и от строительных нагрузок.




Поэтому эти моменты передавались через сжатие и напряжение в верхней и нижней поддерживающих плитах соответственно. Эти силы увеличивались с высотой пилона до места пересечения опор, чтобы удерживать их отдельно. Эта поддержка гарантировала, что изгибающие напряжения во внешних опорах были перемещены перед заливкой центральной перемычки. Это обеспечивалось подмостями, возведенными центрально между ногами пилона, установленными на фермы для переноса нагрузок к основаниям опор. Также эти временные подмости поддерживали опалубку центральной перемычки.



Как только высота пилона была 90м стали добавляться первые кабели и началось строительство первых участков дорожной плиты.







Сооружение плиты производилось с использованием консольно-подвесного метода. Этот метод строительства очень распространен при возведении вантовых мостов; возможность использовать этот тип строительства делает вантовые мосты привлекательным выбором, потому что пилон используется для части финальной конструкции. Основой метода является, что секция плиты заливается в консольную опалубку, после добавляется кабельная связь, которая поддерживает эту секцию и происходит натяжение. Такой способ позволяет перемещать опалубку вперед для заливки следующего участка, без создания предельных изгибающих моментов в плите. Также этот метод дает возможность возводить плиту симметрично с обоих сторон пилона, обеспечивая минимальные изгибающие моменты передаваемые пилону или фундаменту.




Главной задачей было гарантировать, что когда плита проезда будет закончена, то она будет находиться в том месте где и должна быть, это усложнялось из-за кривизны плиты. Плита была запроектирована постоянной кривизны радиусом 290м, что упростило дело, потому что использовалась одна и та же опалубка постоянно по всей длине плиты, как и на прямых участках. Для правильной установки опалубки и отливки плиты использовались точные лазеры и визуальные координатные станции.



Мост Октавио имеет уникальную подсветку. Компания Phillips установила на мосту усовершенствованную систему освещения, состоящую из светодиодов. Светодиодные проекторы ColorBlast, поставляемые Phillips, позволяют динамически менять цвета, что дает возможность освещать мост любыми цветами и отражать различные торжества и праздники в зависимости от времени года.



Цветовые решения часто используется для создания различных эффектов на мостах. Мост Октавио имеет ярко желтое покрытие кабелей. Это использовалось и в других вантовых мостах для контраста с голубым небом, что создает впечатление расходящихся солнечных лучей, пробивающихся сквозь облака.



Стоимость строительства моста составила $ 68000000.
Открытие моста состоялось 10 мая 2008 года губернатором Хосе Серра.
У моста есть народное название Понте Эстайада (что в переводе с португальского означает "подвесной мост").