Стальные конструкции в зонах высокой сейсмической интенсивности: что подтверждено объектами на западе Сычуани 

Запад Сычуани — район горных долин, активных разломов и большой высоты над уровнем моря. Здесь стальные конструкции работают в условиях, которые в ровной местности просто не встречаются: сейсмическая нагрузка, перепад температур, обильные осадки, оползневые склоны. Компания ведёт основную деятельность именно в этом регионе, и в этом материале — разбор решений, которые применены на её объектах, со ссылками на конкретные проекты.

00 Три направления, одна география

Основные направления компании — стальные мосты, стальные заводские здания и напорные трубопроводы гидроэлектростанций. География у них общая: горные районы западной Сычуани и прилегающие высокогорные плато. Это значит, что вопросы сейсмостойкости решаются не «по справочнику», а под конкретную площадку: сейсмическая интенсивность, грунты, уклоны, доступность дорог для доставки крупногабаритных секций.

По данным компании, построено 46 стальных мостов, более 120 объектов гидроэнергетики и водного хозяйства и более 500 промышленных объектов. Часть этих объектов находится в зонах высокой сейсмической интенсивности — о них и пойдёт речь ниже.

01 Высокие опоры: мост Лабацзинь

Мост Лабацзинь — неразрезная стальная конструкция с самой высокой опорой в своём классе: длина моста более 1140 м, высота главной опоры 182,5 м, главный пролёт 200 м. Стальная конструкция покрыта слоем бетона для долговременной антикоррозионной защиты.

Для заказчика здесь важно не только «самое высокое»: высота опоры определяет схему монтажа, требования к ветровой устойчивости на периоде строительства и последовательность укрупнительной сборки секций. Чем выше опора, тем больше зависит от того, насколько точно изготовлены элементы и насколько реалистичен график подачи секций на площадку.

02 Сталетрубобетонные колонны: Танцзявань и Хэйшигоу

Мост Танцзявань — первый в стране стальной мост с применением сталетрубобетонных колонн: высота главной опоры 76 м, стальная конструкция покрыта слоем бетона для долговременной защиты от коррозии. Мост Хэйшигоу — второй демонстрационный проект такого типа: высота главной стальной опоры 157 м, элементы также покрыты слоем бетона, что адаптирует конструкцию к условиям горной местности с обильными осадками и большими перепадами температур.

Смысл решения практический: стальная оболочка работает как несъёмная опалубка и как несущий элемент, бетон внутри повышает устойчивость и огнестойкость, а слой бетона снаружи закрывает сталь от влаги. В горной местности с дождями и перепадами температур это снижает эксплуатационные расходы — доступ к опорам высотой свыше ста метров для ремонта покрытия недешёв.

От раскроя до укрупнительной сборки секций — полная производственная цепочка предприятия описана на странице «О нас».

03 Гидроэнергетика на разломе: Вэньчуань Хэкоу и Чжэнхэ

Гидроэлектростанции Вэньчуань Хэкоу и Чжэнхэ расположены в центральной зоне Вэньчуаньского сейсмического разлома. По данным компании, эти объекты прошли реальную проверку разрушительным землетрясением двенадцатого мая, подтвердив надёжность своих сейсмостойких характеристик.

Здесь уместно быть точным: речь о том, что конструкции этих станций продолжили работу после события, а не о «сейсмостойкости вообще». Нагрузки, расчётная схема и конструктивные решения каждого объекта свои; переносить вывод с одного объекта на другой участок нельзя — это отдельный расчёт по данным площадки.

04 Сверхдлинный напорный трубопровод вместо туннеля

Гидроэлектростанция Кацзы в уезде Лисянь расположена в высокосейсмичном горном районе и является демонстрационной станцией с водоводами из цельностальных труб: сверхдлинный напорный трубопровод протяжённостью 7,5 км заменяет традиционный туннель.

Выбор между туннелем и открытым стальным водоводом — задача проектировщика, а не завода. Но для изготовителя он означает конкретную спецификацию: диаметр и толщина стенки по участкам, число монтажных стыков, схема компенсаторов, требования к сварным швам и контролю. Чем длиннее трасса, тем больше значение имеет стабильность геометрии звеньев: ошибка, допущенная в цехе, проявляется на склоне, где подгонка стоит дорого.

Разбор развилки «туннель или стальной водовод» и того, что она означает для спецификации, дан в отдельном материале о напорных стальных трубах гидроэлектростанции.

05 Затворы для горных рек и высокогорных водоёмов

Сегментный стальной затвор гидроэлектростанции Мияло установлен в сейсмичной речной долине западной Сычуани: дугообразная несущая конструкция обеспечивает подъём и опускание с низкими энергозатратами — для горных районов это практический плюс, потому что затворы здесь работают часто и на износ.

Затворы гидроэлектростанции Чжунъи в Тибете реализованы в условиях высокогорных холодных водоёмов: тяжёлые гидротехнические затворы спроектированы по индивидуальному заказу с учётом низких температур высокогорного плато, интенсивного ультрафиолетового излучения и высокой концентрации наносов. Три фактора, которые на равнине не задают вопросов, а здесь определяют и материал, и уплотнения, и ресурс подъёмного механизма.

Комплексным примером служит гидроэлектростанция Чжунмачан в уезде Сяоцзинь: в рамках одного проекта поставлены затворы, подъёмные механизмы, напорные стальные трубы и стальное здание машинного зала. Для малых и средних станций в высокосейсмичных горных районах это типичная схема — один подрядчик на стальные конструкции всего узла.

06 Сборные мосты Бейли для высокогорного плато и аварийных задач

Мост Алабо в уезде Баркам — сборный стальной мост Бейли, адаптированный к сложному рельефу высокогорного плато. Он обслуживает пешеходно-транспортное сообщение, аварийно-спасательные работы и служит временным проездом при строительстве.

Для горных районов сборно-разборная схема — не компромисс, а решение: секции можно доставить по существующей дороге, собрать без тяжёлой техники и, если участок станет не нужен, переставить. В аварийных и восстановительных работах это решающий фактор.

07 Когда сейсмика сочетается с высотой

Комплекс стальных конструкций высокогорного лыжного курорта в долине Аэргоу (уезд Вэньчуань) расположен в сейсмической зоне гор Лунмэньшань на высоте более 3200 м над уровнем моря и включает фермы канатных дорог, зал для приёма посетителей, технологические платформы и тыловые модульные контейнерные сооружения.

Здесь нагрузка складывается из нескольких факторов: сейсмика, ветровой режим на открытом склоне, снеговая нагрузка и логистика — доставка секций на высоту более трёх километров. Один и тот же узел фермы, спроектированный для равнинной площадки, здесь не подойдёт.

08 Что уточнить в задании на сейсмостойкий объект

Практический минимум, который стоит зафиксировать до расчёта и заказа:

• сейсмическая интенсивность площадки по официальным данным и категория грунтов — это исходные данные расчёта, а не справочная информация;
• высотная отметка, ветровой и снеговой район, перепад температур;
• схема доставки: габариты и масса секций, состояние дорог, возможность укрупнительной сборки на площадке или необходимость мобильного производства;
• требования к антикоррозионной защите с учётом осадков, ультрафиолета и наносов в воде;
• состав поставки по узлам: мост, затворы, напорные трубы, здания — один подрядчик или раздельно.

Компания располагает мобильными заводами и вспомогательными обрабатывающими цехами и предоставляет услуги от проектирования и изготовления до монтажа на объекте; структура включает пять подразделений — международное, мостовое, станционное, по строительству зданий и научно-исследовательское.

09 Где посмотреть объекты

Проекты с описанием условий площадки и применённых решений собраны в каталоге: раздел со стальными мостами и раздел с объектами гидроэнергетики. Общая информация о предприятии, его структуре и сертифицированных системах менеджмента — на странице «О нас»; задание на расчёт удобно прислать через страницу контактов.

Сейсмостойкость — это не «запас прочности по каталогу», а совокупность решений под конкретную площадку: схема конструкции, качество изготовления, защита от коррозии и реалистичный график монтажа. Пришлите данные площадки — вернётся составленная под них схема и состав поставки по узлам.

Карточка позиции на сайте — Стальные мосты

Материалы по теме

• Стальные мосты — каталог проектов
• Гидроэлектростанции — каталог проектов
• Стальные заводские здания — каталог
• О нас
• Контакты
• Сертификаты
• Новости компании
• Мост Лабацзинь: самая высокая опора неразрезной стальной конструкции
• Мост Хэйшигоу: сталетрубобетонные колонны, опора 157 м
• Мост Танцзявань: первый стальной мост со сталетрубобетонными колоннами
• Мост Алабо в уезде Баркам (мост Бейли)
• Стальные трубы гидроэлектростанции Кацзы в уезде Лисянь
• Сегментный стальной затвор гидроэлектростанции Мияло
• Гидроэлектростанции Вэньчуань Хэкоу и Чжэнхэ
• Затворы гидроэлектростанции Чжунъи в Тибете
• Затворы и подъёмные механизмы ГЭС Чжунмачан в уезде Сяоцзинь
• Высокогорный лыжный курорт в долине Аэргоу
• Напорные стальные трубы гидроэлектростанции: выбор решения

Частые вопросы

Можно ли утверждать, что конструкции выдержат землетрясение любой силы?

Нет, таких конструкций не существует. Речь идёт о расчётной сейсмической интенсивности площадки: объекты рассчитываются под конкретные исходные данные, и вывод об одном объекте не переносится на другой участок автоматически.

Все ли объекты компании находятся в сейсмических зонах?

Нет. Компания работает и на равнинных площадках: более 500 промышленных объектов, 46 стальных мостов и более 120 объектов гидроэнергетики и водного хозяйства. В сейсмических и высокогорных районах сосредоточена значимая часть проектов, и именно они разобраны выше.

Что даёт сталетрубобетонная колонна по сравнению со стальной?

На объектах компании это решение применено на мостах Танцзявань и Хэйшигоу: стальная оболочка работает как несущий элемент и несъёмная опалубка, бетон внутри повышает устойчивость, а наружный слой бетона закрывает сталь от влаги — что важно при обильных осадках и перепадах температур.