Капитальный ремонт висячих цепных мостов через реку Великую в городе Острове Псковской области

В 2015-2016 гг. ООО «ПИИ Севзапмостпроект» по заказу Администрации Островского района Псковской обл. совместно с ООО «Строй-Эксперт» (Лицензия Министерства Культуры РФ №МКРФ 02555 от 18.05.2015г.) была разработана проектно-сметная документация на капитальный ремонт объекта культурного наследия «Мост» через р. Великая в г. Остров Псковской обл.
Цепные мосты через реку Великую расположены в историческом центре города Острова Псковской области. Необходимость строительства постоянных мостов через реку Великую в городе Острове была вызвана прокладкой через него в 1830-х годах Динабургского шоссе от Санкт-Петербурга до Динабурга (в настоящее время г. Даугавпилс в Латвийской Республике – прим. Авт). До этого времени сообщение между берегами реки в городе осуществлялось паромами, а также по легкому временному деревянному мосту, который разбирался на период паводков.
Проектирование мостов и руководство по их строительству было поручено инженеру путей сообщения, инженер-штабс-капитану, Михаилу Яковлевичу Краснопольскому. Строительство мостов было начато весной 1851 г. и закончено осенью 1853 г.
Объемно-планировочная структура была решена в виде двух однопролетных цепных мостов, расположенных на одной оси. Каждый мост имел пролет длиной в свету 93,3 м, подвешенный при помощи подвесок на цепи, которые закреплены за вершины пилонов и заанкерены в массиве опор. Каждый пилон сконструирован в виде двух отдельных каменных столбов, не имеющих поперечных связей. Высота пилонов 9,9 м.
В связи с появлением тяжелых автомобильных нагрузок в начале XX в. под пролетами мостов пришлось установить деревянные быки, а затем в 1926-1927 гг., все деревянные элементы главных ферм заменить на клепаные металлические.
В годы Великой Отечественной войны мосты сильно пострадали от обстрелов в ходе ведения боевых действий. В 1944 году при отступлении немецких войск южный мост был разрушен путем подрывания верховой цепи вблизи пилона опоры. В 1946 году мост был восстановлен в течение трех месяцев.
4 декабря 1974 г. Постановлением Совета Министров памятник был взят под охрану, а в 1988 году произведён ремонт с заменой мостового полотна и части деревянных поперечных балок.
Цепные висячие мосты через реку Великую являются единственными цепными транспортными мостами середины XIX века, сохранившимися на территории России.
Летом 2015 года силами ООО «ПИИ Севзапмостпроект» было выполнено предпроектное обследование, которое показало, что мосты находятся в ремонтнопригодном состоянии. При этом выяснилось, что для сохранения объекта требуется срочное проведение капитального ремонта, в рамках которого необходима полная замена мостового полотна, частичная замена элементов главных ферм, цепей и подвесок, восстановление смотровых эксплуатационных галерей с анкерными устройствами.
Для предотвращения полного демонтажа главных ферм и дальнейшего их использования во время проведения ремонтных было предложено устройство временных опор, которые разбили основной пролет на 5 частей. Для подачи строительных материалов на мосту при этом устраивается ленточный конвейер, а в мостовом полотне в районе расположения временных опор устраиваются технологические проемы, оборудованные лебедками. Через проемы монтируются ряжевые временные опоры с надстройками из элементов МИК-С, ведется монтаж сплошных подмостей с защитным пологом. При помощи домкратов на опорах пролетное строение устанавливается на страховочные клетки из шпал. С автовышки демонтируются подвески, краном снимаются надстройки пилонов, с внешней стороны пилонов островных опор собираются башни временных опор из элементов МИК-С, легким краном монтируется подкрановая балка. Тяжелым краном на одной опоре и лебедкой на другой поднимается верхняя цепь, при помощи вспомогательных кранов цепь растягивается и укладывается на мостовом полотне моста, вручную разбирается на отдельные звенья, грузится и вывозится к месту реставрации. Оставшиеся цепи демонтируются аналогично. После разборки и вывоза цепей демонтируется существующее деревянное мостовое полотно, осуществляются работы по ремонту металлоконструкций пролетного строения, производится замена поврежденных элементов главных ферм, при которой используется шпренгель. Монтаж ортотропной плиты производится стреловым краном поблочно, в направлении перед собой, в поперечном направлении первыми монтируются блоки, прилегающие к фермам, затем укладывается средний блок, далее краном устанавливаются опорные части на пилонах и собираются отреставрированные цепи. Монтаж цепей и подвесок производится в обратном демонтажу порядке. Выполняется регулировка длины подвесок для придания балке жесткости необходимого строительного подъема. Далее производится подготовка поверхностей, устройство антикоррозионного покрытия металлоконструкций, монтаж деформационных швов, водоотводных лотков и покрытия прохожей части.
В рамках проекта были рассмотрены 3 варианта ремонта мостового полотна:
1. Замена деревянного настила на новый;
2. Замена деревянного настила на металлическую ортотропную плиту;
3. Замена деревянного настила на плиту из композитных материалов.
При рассмотрении вариантов ремонта пролетного строения интересным показался вариант с полной заменой пришедших в негодность деревянных конструкций моста на элементы из композитных материалов. Применение износостойкого материала с подобранной текстурой (под дерево) практически сохраняло бы его сложившийся исторический облик, при этом значительно уменьшало трудозатраты, связанные с эксплуатацией (износостойкость и прочность композитных материалов значительно превышает износостойкость и прочность древесины).
Однако, при очевидной целесообразности применения композитных материалов при устройстве мостового полотна, оказалось, что потенциальные поставщики изделий попросту не готовы к своевременным поставкам по конкурентоспособным ценам. Кроме того, вырисовывались проблемы с согласованием вышеназванных материалов с заказчиком и другими компетентными органами. Исходя из вышесказанного, был выбран вариант с заменой на металлическую ортотропную плиту.
Для уменьшения веса в качестве покрытия прохожей (проезжей) части было предложено современное самоуплотняющееся многослойное композиционное противовандально-декоративное и антикоррозионно-гидроизолирующее покрытие «ЭпоксиПАН» толщиной 5,0 мм. При создании покрытия «ЭпоксиПАН» применен ряд защищенных патентами РФ технических решений в области нанотехнологии (Патент РФ № 2196731, Патент РФ №2211206), а на основе последних мировых достижений химии, физики и механики реализованы комплексные решения по подбору многокомпонентных связующих и специальных наполнителей. Для металлов – это износостойкое антикоррозионное покрытие с адгезией до 5 МПа, не боящееся термических деформаций, с химической стойкостью значительно более высокой, чем у нержавеющей стали.
Во избежание затрагивания культурных слоев объектов, таких как «Мост» (титульный объект), «Церковь Николы Чудотворца», XVI в. «Культурный слой крепости», XIII-XVI в., и «Культурный слой посада», XV-XVIII в., имеющих огромное историческое значение, было принято решение минимизировать земляные работы.
Ремонт подземных конструкций наклонных ходов и смотровых галерей анкерных опор без вскрытия земной толщи предполагал проведение работ по восстановлению обделки в очень стесненных условиях, при этом возникала необходимость обеспечения гидроизоляции помещений, являющихся по сути эксплуатационными тоннелями и регулярно затопляемых под воздействием грунтовых вод. Для восстановления обделки стен и потолков галерей было предложено инъекцирование с нагнетанием ремонтного состава MasterInject 1360 производства BASF за проектный контур. Ремонтный состав представляет собой двухкомпонентную низковязкую инъекционную смолу, которая предназначена для инъектирования под низким или высоким давлением или подачи самотеком в трещины в бетоне или каменной кладке с целью сохранения конструкционной целостности элементов. Далее, при помощи химического состава МКТ VME в известняк обделки вклеивалась арматура периодического профиля, служащая анкерами для крепления арматурной сетки, по которой в дальнейшем на подготовленные поверхности осуществлялось нанесение состава HydroCem торкрет М B30, F300, W12 методом мокрого торкретирования. В качестве гидроизолирующего восстанавливающего слоя полов использовался полимербетон HydroCem R4 B30, F300, W12, нанесение которого осуществлялось обычным способом. Материал HydroCem R4 B30, F300, W12 – безусадочный тиксотропный состав для ремонта бетонных конструкций в сжатые сроки.
Общий вывод: предлагаемая схема проведения ремонта, используемые материалы, технологии работ, оборудование позволяют выполнить все работы в кротчайшие сроки и сохранить при этом схему и исторических облик объекта.

Библиографический список

1. Электронная библиотека Псковской области. Остров. Цепные мосты через реку Великую.
2. ГОСТ Р 53627-2009. Покрытие полимерное тонкослойное проезжей части мостов. Технические условия.
3. СТО 44319339.001-2015 «Материалы HYDROCEM. Ремонт, усиление и гидроизоляция строительных конструкций. Классификация. Технические характеристики. Методика испытаний. Проектирование. Выполнение работ. Контроль качества работ».
4. СТО 36554501 042-2015 «Анкерные крепления конструкций к железобетону с использованием резьбовых шпилек и арматурных стержней. Устройство арматурных выпусков в железобетоне на основе применения технологии инъецирования МКТ».

Авторы статьи:

1. Генеральный директор ООО «ПИИ «Севзапмостпроект», кандидат технических наук — Гарамов О.В.
2. Заместитель генерального директора по проектированию ООО «ПИИ «Севзапмостпроект» — Виноградов Ф.Ю.
3. Главный инженер проектов ООО «ПИИ «Севзапмостпроект» — Степанов А.А.