Дунав Мост 2

Пускането в експлоатация на новото съоръжение ще подпомогне развитието на българския бизнес в региона и ще допринесе за подобряване на икономическото сътрудничество между България и Румъния. Очаква се намаляване на разходите за превоз на товари между двете страни, както и съкращаване на сроковете за доставка. Новият Дунав Мост 2 е забележителна конструкция с интересен и иновативен за България дизайн, подробности за който ще откриете в следващите редове.

Мостът над река Дунав, който свързва градовете Видин в България и Калафат в Румъния, е първият в страната ни вантов мост за комбинирано движение - пътно и железопътно. Това е вторият мост над река Дунав между Румъния и България. Първото съоръжение свързва градовете Русе и Гюргево и е построено през 1954 година. То представлява стоманена фермова конструкция на две нива за пътен и железопътен трафик, но е крайно недостатъчно за провеждане на трафика между двете страни, пред нарастващата необходимост от бързо, икономично и по-безопасно преминаване на границата. Съществуващата фериботна връзка Видин – Калафат значително оскъпява превоза на товарите и удължава времето за доставка. Този вид превоз зависи изключително от метеорологичните условия, като най-малко през два месеца от годината навигацията по реката е затруднена.

С построяването на новия мост се цели да бъде предотвратено образуването на опашки от леки и товарни автомобили, чакащи на границата, поради малкия капацитет на ферибота или лошите условия за плаване по реката.

Пропускателната способност на съоръжението ще бъде значително по-голяма, а времето за преминаване по моста - много по-кратко от времето за пресичане на реката с ферибот. По този начин ще бъдат намалени транспортните разходи за превоз на стоки и товари между двете съседни държави, а възможностите за развитие на бизнеса и инвестициите в региона се очаква да нараснат.

Съоръжението е уникално за България. То позволява провеждане на комбинирано движение – пътно и железопътно на едно ниво, посредством една единствена конструкция. Мостът над река Дунав при Русе също провежда комбиниран трафик, но железопътното трасе се намира на второ ниво – под пътната част на съоръжението. За изграждане на новия мост е използвана една от най-съвременните конструктивни системи – вантовата.

Мостът се състои от основна конструкция, която пресича реката, пътни и железопътни подходи. Централната част над река Дунав е с пет отвора с дължини съответно 124m + 3х180m + 115m. Пътните подходи представляват непрекъснати, предварително напрегнати стоманобетонни гредови конструкции с дължина 612m (седем отвора по 80m). При железопътните подходи конструкцията също е непрекъсната, от предварително напрегнати стоманобетонни греди – по два броя главни надлъжни греди в отвор, с височина на сечението 2m. Отворите са 9бр. с дължина 40m, като един от отворите е 32mм. Общата дължина е 392m. Всяка опора се състои от два стоманобетонни стълба с кръгло напречно сечение, като стълбовете са свързани помежду си с правоъгълна напречна греда.

При подходите железопътният трафик преминава по стоманобетонна естакада над пътното трасе. Върху съоръжението железопътният трафик е обособен в средата на моста – между две успоредни вантови редици. Пътните платна в двете посоки са от двете страни на железопътната линия. Според специалистите това е едно от основните предимства на конструкцията – по-тежкото железопътно натоварване е в средата на моста и не натоварва несиметрично конструкцията, позволява използването само на едно съоръжение и естетически е в хармония с околния терен. Този избор има и психологически аспект. Разполагането на железопътния трафик между вантовата система на моста създава усещане у водачите за допълнителна сигурност и защита, въпреки че за осигуряване на безопасност на движението са използвани най-съвременните ограничителни системи за пътища.

С оглед намаляване прекъсването на връхната конструкция с фуги, такива са разположени само на три места по съоръжението при трите устоя. Общата му дължина е 1791m. Напречното сечение на връхната конструкция е кутиеобразно, с височина 4,50m и не се променя по цялата дължина на моста над реката.

Стълбовете са дълбоко фундирани със стоманобетонни пилоти. За защитата им от удари от плавателни съдове са конструирани специални сглобяеми стоманобетонни защитни елементи.

Разпределение на отворите
Новото мостово съоръжение е разположено в участък от реката, разделен на два ръкава, единият от които е плавателен. Според проектантите, ключов момент при конструирането е бил изборът на отворите. По нормативни изисквания в плавателната част от реката е необходимо да бъдат осигурени три коридора с минимална дължина 150m, за да могат плавателните съдове да преминават безпрепятствено.

Премостването на реката е напълно възможно и с един отвор, но това би наложило много големи напречни сечения на конструктивните елементи, което не кореспондира с равнинния терен в региона. Освен това строителната стойност би била твърде висока.

Разделянето на речното корито с два отвора е твърде неподходящо. В световната практика се е наложил принцип на разделяне на плавателни реки от съоръжения винаги на нечетен брой плавателни канали, което определя и избора на дължина на отворите за централната мостова част да бъде именно 180 метра.

За премостването на втория ръкав на реката е избрана дължина на отворите от 80m. В тази част съоръжението не е вантово, но от естетическа гледна точка е необходимо да се запазят параметрите му постоянни в участъка над реката – запазва се напълно вида на връхната конструкция, което би било невъзможно при реализирането на по-големите отвори от 180m, както и излишно от конструктивна гледна точка, при прилагане на по-малки отвори – 40m например. Ето защо проектантите се спират на вариант с дължина на отворите от 80m, който напълно удовлетворява конструктивните и естетически изисквания за конструкцията.

Запазването на конструктивната височина на връхната конструкция от 4,50mm по дължина на съоръжението над реката е възможно, благодарение на използването на вантовата система. Използват се две успоредни вантови редици, които отстоят на 8,5m една от друга. Това разположение допринася за увеличаване усуквателната коравина на сечението при поемане на натоварването от пътния трафик.

Пилоните са с височина 19,4m, като работата им се подпомага от наличието на две наклонени подпори при всеки стълб, в посока надлъжно на моста. Благодарение на тях не се налага промяна във височината на напречното сечение при опорите, значително намаляват колебанията при натоварването от подвижния жп състав, което от своя страна допринася за намаляване на умората в кабелите. Разположени са така, че да не нарушават светлия габарит за преминаване на плавателните съдове под моста.

Връхна конструкция и ванти
Централната част на съоръжението, която премоства река Дунав, е с дължина 1391m. Връхната конструкция е с кутиеобразно напречно сечение с две наклонени стоманобетонни странични подпори, които поддържат горната плоча. Височината на сечението е 4,50m, а ширината е 31,35m. Пътните платна са с дължина 7,50m всяко и имат по две ленти за движение. От дясната страна е предвиден пешеходен тротоар с ширина 2,50m, а отляво - служебен тротоар с ширина 0,75m. Железопътното трасе е с ширина 6m. От двете страни на железния път има пространство за разполагане на контактната мрежа и сигнализационни устройства, както и за служебно преминаване.

Основната част на напречното сечение се състои от сглобяемите, кутиеобразни предварително напрегнати сегменти. Долната плоча на сечението им е с ширина 7,20m, а дебелината й варира от 0,45m до 0,75m. Ребрата имат постоянна дебелина от 0,5m, която достига до 1,30m при вутите. За оформяне на окончателното напречно сечение се монтират по две наклонени подпори, които служат като междинни опори за горната плоча. По дължина на моста наклонените подпори се разполагат през 4,30m при 80-метровите отвори и през 4,186m в частта с отвори по 180m.

Кутиеобразното ядро на сечението е монтирано по системата конзолен монтаж, а останалата част от сечението е излята на място по монолитен способ с използването на специална преместваема кофражна система.

Мостът е проектиран като вантово – гредови. Вантово – гредовите съоръжения се характеризират със смесено поведение между двата вида конструкции. Пилоните при типичните вантови конструкции са с височина над връхната конструкция около половината от отвора. В същото време вантите работят по-скоро във вертикално направление и се разполагат под сравнително голям ъгъл.

При вантово – гредовите мостове връхната конструкция е подпряна директно върху пилоните, като по този начин в непосредствена близост до тях тя действа като непрекъсната греда. Пилоните са с малка височина от отколо 1/10 от дължината на отворите и вантите се свързват с връхната конструкция на по-голямо разстояние от пилона и под по-малък ъгъл. По този начин окачването на връхната конструкция действа по-скоро в хоризонтална, отколкото във вертикална посока.

Вантовата система допринася за значителното намаляване на усилията от подвижни товари. Всичко това позволява сечението на връхната конструкция на този вид мостове да бъде с по-малка височина от обикновена гредова конструкция, но то трябва да бъде по-голямо в сравнение с необходимото при конвенционална вантова конструкция и съпоставими отвори.

Коравината на връхната конструкция е значителна. Според специалистите е избран много ефективен начин за намаляване на усилията в кабелите, а именно използването на постоянна височина на напречното сечение, в комбинация с допълнителни надлъжни подпори при стълбовете.

Вантите преминават през пилоните, чрез опорно седло. Максималната им дължина е малка – около 90m. Намаленото натоварване на вантите увеличава устойчивостта им на умора, а избраната конструкция за преминаване през пилона позволява безпроблемната им подмяна.

Стълбове
Височината на стълбовете в частта от моста с отвори по 80m варира от 3,10m до 20,8m. Напречното им сечение е кутиеобразно с размери 7,20m х 4,20m и с дебелина на стените от 0,75m до 1,00m. Стълбовете при 180-метровите отвори поемат натоварването от връхната конструкция и от пилоните на вантовата система. Размерите на напречното им сечение е кутиеобразно с един фиксиран размер 9,70m и един вариращ - от 4,90 до 5,40m. Дебелината на стените е променлива от 1,0 до 1,20m. Пилоните са с правоъгълно сечение с ширина 1,20m и променлива дължина от 4,50 до 4,90m. Общата височина е от 38,7 до 44,8m. При опорите, по две допълнителни надлъжни подпори свързват връхната конструкция със стълбовете, като местата на допълнително подпиране са на разстояние 14,70m от оста на стълба.

Устой страна България
Устоят откъм българската страна е плътен и се състои от предна стена с височина 11,4m и дебелина 3,2m, странични стени със същата дебелина и крила с дебелина 0,5m. Фундирането се осъществява посредством 18 стоманобетонови изливни пилота с диаметър 1,50m, чиито ростверк е с дължина 7,0m, ширина 44,0m и височина 2,0m.

Устой страна Румъния
Устоят от румънска страна също е плътен и се състои от предна стена с височина 6,60m и дебелина 4,35m, странични стени със същата дебелина и крила с дебелина 0,5m. Фундирането се осъществява посредством 14 стоманобетонови изливни пилота с диаметър 1,50м. Ростверкът е с дължина 7,0m, ширина 32,0m и височина 2,0m. Местоположението на устоя и фундирането са подробно изучени във фазата на проектиране, с оглед избягване компрометирането на румънския бряг.

Фундиране, защитни съоръжения и лагери
Стълбовете са фундирани върху различен брой изливни стоманобетонови пилоти - 7 или 24 броя. Пилотите са с кръгло напречно сечение с диаметър 2,0m, размерите на ростверка са 15 х 40m с височина 6m или 15х15m с височина на сечението 4,0m. Стълбовете с допълнителни подпори в надлъжно направление на моста имат особено важно значение за поемането на надлъжните хоризонтални натоварвания.

За защита на стълбовете от удар на плавателни съдове, са изградени специални защитни съоръжения. Те се състоят от вертикални и хоризонтални елементи. Вертикалните елементи са сглобяеми и в тях са оставени специални отвори, през които преминава армировката за хоризонталните, които се изливат на място. Функцията им е да обединяват вертикалните елементи в обща гредоскара. Защитните съоръжения се разполагат над критичното водното ниво от 36,60m.

Лагерите за основната конструкция за сферични. Максималният вертикален товар, който могат да поемат е от 16 000 до 57 000kN.

Подходни конструкции от Българска страна

Връхна конструкция
Подходната конструкция на моста над река Дунав има обща дължина 400m, отворите са както следва: 32,0 + 9х40,0 + 8,0m. В тази част железопътната линия е разположена върху стоманобетонна естакада над автомобилния път. Напречното сечение на това съоръжение е плочогредово. Състои се от две главни надлъжни греди с плътно правоъгълно сечение, обединени от пътна плоча. Конструкцията е изградена от предварително напрегнат стоманобетон. Общата ширина е 8,0m и провежда единична електрифицирана жп линия с ширина 6,0m. От едната страна е предвиден служебен тротоар за поддръжка с ширина 0,75m, а от другата са оставени 0,80m за разполагане на контактната мрежа. Връхната конструкция е изградена чрез заскеляване.

Стълбове и устои
Тъй като жп линията преминава над пътя в крива, са използвани три вида стълбове. Първият вид е изграден от две отделни стоманобетонни колони с кръгло напречно сечение с диаметър 2,0m. При втория вид колоните са обединени с напречна правоъгълна стоманобетонна греда, която служи и като диафрагма за връхната конструкция. Устоите на подходната конструкция са плътни, тялото се състои от предна стена с височина 11,60m с дебелина 2,0m, странични стени със същата дебелина и крила с дебелина 0,5m. Фундирането е върху 6 бр. стоманобетонни изливни пилоти с диаметър 1,50m, чиито ростверк е с размери 12,0 х 7,0m и височина 2,0m.

Фундиране и лагери
Всяка колона е фундирана на индивидуален стоманобетонен пилот с диаметър 2,0m и с пилотна шапка с размери 2,70 х 2,70 х 2,0m. Всички лагери са еластомерни. Размерите им са големи и те са достатъчни за поемане на хоризонталните сили от сеизмични въздействия.

Технология на изграждане
Изграждането на съоръжението над реката започва с изпълнение на изкуствени острови, в които впоследствие се осъществява фундирането на стълбовете. Необходимото техническо оборудване за изграждане на изкуствените острови се транспортира с плавателни съдове, от които се изпълняват и строително–монтажните работи. Фундирането – стоманобетонни изливни пилоти и ростверк, впоследствие и стълбовете се изпълняват, като техниката за изграждането им се разполага на вече готовите острови. Стълбовете са изградени с помощта на катерещ кофраж на секции с височина 5 метра. Използвани са куло-кранове с височина 70m, предварително монтирани на строителната площадка, както и допълнително оборудване, транспортирано с плавателни съдове.

Връхната конструкция за основната част от моста е изградена на два етапа по метода конзолен монтаж. В първия етап се монтира основното напречно сечение, което се състои от предварително напрегнати стоманобетонни сегменти с дължина 4,186m. Във втория етап на място е изградена пътната плоча с двете странични пътни платна.

Строителните дейности за първи етап започват с изграждане на връхната конструкция откъм двата стълба при румънския бряг, като след това механизацията е преместена при другите два стълба откъм българската страна.

Първоначално са монтирани така наречените нулеви сегменти от двете страни на стълба. След това, симетрично от двете страни на всеки стълб, започва монтирането на останалите сегменти. Монтажното оборудване за издигане на следващите сегменти се захваща за вече изградената част от моста, а сегментите се транспортират с плавателни средства. С помощта на скеле са изградени допълнителните наклонени подпори. След завършването им продължава симетрично монтажът на сегментите, като успоредно започва и монтажът на двойките ванти от двете страни на стълбовете, с които допълнително се укрепва връхната конструкция. Монтажът продължава по тази схема до изпълнението на всички ванти, като накрая се монтират ключовите елементи. Междувременно започва изграждането на подходните съоръжения при румънския бряг. Монтирани са основните сегменти на връхната конструкция и готовата централна конструкция на моста над реката се свързва с тях.

Вторият етап започва от румънския бряг с изливането на място на горната стоманобетонова плоча, посредством специален преместваем кофраж. Оборудването се премества постепенно от румънския към българския бряг до края на готовата централна мостова част, която трябва да се свърже с останалата част от моста. Строителството й е аналогично. Първо се изпълнява фундирането и стълбовете, връхната конструкция се изгражда отново на два етапа.

Първи етап започва от устоя при българския бряг, като монтажа на кутиеобразните сегменти се осъществява с кран-ферма. Отделните сегменти се транспортират от строителната площадка до мястото за монтаж със специални кранове – така наречните кран-карелони. Успоредно с монтажа при вече изградената част от съоръжението започва вторият етап на изпълнение на връхната конструкция – горната пътна плоча. Кофражът за нея представлява специална, преместваема рамка, през чиято централна част има пространство за преминаване на кран-карелоните, натоварени с монтажни сегменти.

Подходната конструкция от българската страна е изградена с преместваема, подвижна кофражна система, която позволява монолитното изпълнение на цял отвор за един цикъл на преместване.

Новият мост, свързащ България и Румъния при градовете Видин и Калафат има ключово значение за развитието на транспортната мрежа на страната ни и интегрирането й с европейските транспортни мрежи.

Съоръжението е забележително не само със стратегическото си местоположение и икономическо значение, но и с факта, че това е един от най-мащабните инфраструктурни обекти на територията на страната ни, който е съизмерим с много проекти на световно ниво.