Инфраструктурное строительство
alt image

1 июля 2021 года вступили в силу изменения в СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы». В документ включены требования по современным методам расчета конструкций мостов на основе нелинейного подхода учета материалов.

В частности, в актуализированную редакцию включены высокопрочный горячекатаный прокат класса прочности С460 и арматура А600С под брендом «Арманорма», что открывает проектировщикам и строителям новые возможности в более широком применении металлопроката в мостовых сооружениях.

Развитие транспортной инфраструктуры России является важнейшим государственным приоритетом последних лет. Транспортная стратегия России до 2035 года, Комплексный план модернизации и расширения магистральной инфраструктуры на период до 2024 года, национальный проект «Безопасные и качественные автомобильные дороги» ставят перед строителями и производителями материалов масштабные цели. Предстоит в достаточно сжатые сроки реконструировать мостовые сооружения, находящиеся в аварийном состоянии (по данным Росавтодора, их количество насчитывает 5,5 тыс.), построить новые мосты и путепроводы, обеспечить транспортную доступность удаленных и труднодоступных регионов.

5500

мостовых сооружений

находятся в аварийном состоянии

Нормативная база существенно ограничивала возможности обеспечения ускоренного и эффективного достижения поставленных целей. С одной стороны, прогресс в части развития строительных материалов заметно шагнул вперед, и российские нормы отстали от него. С другой — методы проектирования на основе BIM позволяют эффективно и быстро пересматривать проектные решения в соответствии с их большей системной эффективностью и заранее оценивать эффекты от нововведений.

Актуализированная редакция СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы» стала результатом нескольких прикладных научных исследований, а также опытного проектирования и строительства ряда объектов. Так, совместно с «НИЦ Мосты» АО ЦНИИТС специалисты «Северстали» провели комплексные исследования высокопрочных сталей С460 и С690, выпускаемых под маркой Powerweld (исследовались свойства многоцикловой выносливости и параметров остаточных напряжений после прохождения 2 млн циклов приложения нагрузки), а также разработали методологию расчета конструкций с учетом специфики работы этих сталей. Экономический эффект от уменьшения расхода металла в различных типах пролетных строений был вычислен на примере расчетной схемы строительства Западного скоростного диаметра в Санкт-Петербурге.

2000000

циклов

приложения нагрузки успешно выдержали высокопрочные стали С460 и С690, выпускаемые под маркой Powerweld

Проведённые испытания показали, что Powerweld 460 (С460) и Powerweld 690 (С690) по динамическим нагрузкам соответствуют всем современным требованиям к стальному мостостроению.

Применение традиционных мостовых сталей 15ХСНД и 10ХСНД классов прочности С345, С390 предполагает увеличенные толщины элементов поперечных сечений пролетных строений, что ведет к удорожанию всего проекта моста, ограничению возможностей оптимизации стоимости проектов и сроков их реализации, а также к снижению возможностей использования новых узлов в мостовых конструкциях.

Игорь Сухов

К. т. н., директор филиала АО ЦНИИС НИЦ «Мосты»

По результатам исследования был разработан стандарт организации, на который можно опираться при проектировании новых конструкций пролетных строений либо при ремонте и реконструкции старых мостов.

Исследование подтвердило тот факт, что применение сталей высокой прочности марки Powerweld в целом повысит эффективность строительства мостовых пролетных строений: Powerweld 460 (С460) способствует уменьшению расхода металлоконструкций в среднем на 4–6%, а Powerweld 690 (С690) — на 10–15%. Еще одним преимуществом может стать уход от использования пакетных поясов, а при возможности изготовления проката с шагом 2 и 3 мм — снижение веса металлоконструкций за счет более полного использования сечений элементов пролетного строения.

до

15

%

уменьшение расхода металлоконструкций при применении стали Powerweld 690 (С690)

Значимую роль в армировании несущих и вспомогательных конструкций мостовых сооружений играет арматура. Практически любые нагрузки можно компенсировать количеством используемой арматуры, однако это приводит к дополнительным расходам. Строителям нужен такой арматурный прокат, который обладает улучшенными механическими свойствами и позволяет оптимизировать затраты на строительные материалы. Такой разработкой «Северстали» стала «Арманорма» из стали 20Г2СФБА, не имеющая аналогов на отечественном рынке.

«Арманорма»

не имеет аналогов на отечественном рынке

Дополнительный экономический эффект может быть достигнут за счет снижения затрат на перевозку пролетного строения, окраску пролетного строения как на стадии строительства, так и на стадии эксплуатации сооружения. Уменьшение веса строения также снизит затраты на строительство опорных частей и фундаментов моста.

Николай Смирнов

Руководитель проектов по техническим разработкам «Северстали»

«Арманорма» выдержала все лабораторные испытания и продемонстрировала высокие результаты

Уникальную температурную устойчивость в диапазоне
от –100 °C (!) до +700 °C

Повышенную огнестойкость

Повышенную сейсмостойкость

Стойкость к коррозионному растрескиванию

«Арманорма» использовалась при строительстве Западного скоростного диаметра, АЭС «Аккую» (Турция), башен Москва-Сити, при реализации проекта «Арктик СПГ 2» компании «Новатэк». Ее свойства обеспечивают эффективность применения в самых суровых климатических условиях, в зоне которых и предстоит реализовать множество транспортных и других инфраструктурных проектов стратегического значения.

Спектр реализации проектов стального мостостроения огромен. Помимо государственного финансирования, есть и успешные примеры государственно-частного партнерства при проектировании и строительстве дорожной инфраструктуры. Например, строительство моста через Волгу в Самарской области был признан Европейской экономической комиссией ООН одним из лучших проектов государственно-частного партнерства в мире. Мост планируется ввести в эксплуатацию в 2023 году, и он станет частью международного коридора «Европа — Западный Китай». По той же модели государственно-частного партнерства до 2025 года планируется возведение моста через р. Лену, где высокопрочные стали и новые армирующие материалы могут обеспечить эффективность в условиях сложных почв, высокой сейсмичности, низких температур и высоких транспортных издержек.

Стержневая арматура является одним из материалов, значимо влияющих как на стоимость сооружения энергоблока АЭС, так и на безопасность его последующей эксплуатации. Арматура класса А600С применяется в настоящее время на атомной электростанции «Аккую» для сооружения «ядерного острова» и будет использоваться для других перспективных площадок строительства АЭС. Необходимость применения данного арматурного проката обусловлена размещением площадок строительства АЭС в странах и районах с высокой сейсмичностью площадки (7–9 баллов) и необходимостью учета международных норм, в частности Еврокода № 8.

А. Б. Дулькин

Главный эксперт Центра трансфера технологий АО «Атомстройэкспорт»

Актуализированная редакция СП 35.13330.2011 стала хорошим примером объединения усилий ученых, строителей, металлургов для решения общих задач по развитию инфраструктуры. «Северсталь» готова обеспечить проекты стальных сооружений любой сложности, реализуемые в любой точке страны, высокопрочным металлом и арматурой нового поколения.

Источник: научно-практический журнал «ФУНДАМЕНТЫ»


Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность оставлять комментарии.

Вам может быть интересно