Саймон Эбер, руководитель строительных работ и директор по проектам в Delsan-AIM, рассказывает, как компания демонтировала мост Шамплейн в Монреале длиной 3,5 км.
Соединяющий остров Монреаль с материковой частью Канады, мост Шамплен имел длину 3,5 км и состоял в общей сложности из 50 пролетов.
Поскольку 30 из этих пролетов расположены над рекой Святого Лаврентия — охраняемой средой для дикой природы и источником питьевой воды для миллионов людей, демонтаж моста Шамплейн 1950-х годов был уникальной инженерной задачей.
Требовалось использовать четыре различных метода сноса, каждый из которых сам по себе является чудом, и на его выполнение ушло почти 40 месяцев. «Это была одна из самых больших профессиональных задач, с которыми я когда-либо сталкивался», — говорит Саймон Эбер, руководитель строительных работ и директор по проектам в Delsan-AIM.
Готовясь к демонтажным работам
После открытия нового моста в 2019 году компании Jacques Cartier и Champlain Bridges Incorporated (JCCBI) заключили контракт с совместным предприятием Nouvel Horizon Saint-Laurent (NHSL), основным партнером которого была компания Delsan-AIM Environmental Services, на выполнение работ по планированию, проектированию и деконструкции моста Шамплен.
«Только на планирование ушло четверть всего времени проекта», — говорит Саймон, и центральным элементом каждого аспекта сноса моста была окружающая среда.
С самого начала компания JCCBI установила стандарты, которые значительно превосходили те, которые необходимы для достижения рейтинга Net Zero. Основным приоритетом было обеспечение того, чтобы экосистеме реки Святого Лаврентия не был причинен вред как во время проведения работ, так и после их завершения.
Это означало, что использование взрывчатки было невозможным и что компания Delsan-AIM также должна была гарантировать, что никакой строительный мусор не попадет в реку.
Принимая во внимание строительную конструкцию и ухудшившееся состояние моста, который с 1990-х годов претерпел значительные работы по усилению, Саймон и его команда разработали план сноса каждой отдельной конструктивной части моста, разделив проектные работы на четыре секции.
Механический демонтаж
Первая секция, начинающаяся на острове Монреаль у западного конца моста, имела длину примерно 400 м. Она состояла из предварительно напряженных бетонных двутавровых балок и бетонных опор, которые поддерживали бетонный настил с последующим напряжением, покрытый асфальтом.
Поскольку эта часть реки была слишком мелкой для размещения судов, первый участок пришлось демонтировать традиционными методами. Но сначала Delsan-AIM пришлось построить временный причал длиной 0,5 км, выходящий в реку Святого Лаврентия, для размещения оборудования, необходимого для работ.
«Однако, построив пристань, мы ограничим поток воды, изменив всю гидрологию реки», — говорит Саймон.
«Проблема заключалась в том, что это создало бы зону «мертвой воды» рядом с некоторыми ключевыми местами обитания рыб».
Чтобы не нанести ущерб среде обитания, Delsan-AIM работала над решением проблемы как с океанологами, так и с университетами.
«Сначала нам пришлось провести много исследований, чтобы убедиться, что мы не влияем на рыб или других животных в этом микрокосме.
«В итоге мы построили причал с двумя миграционными коридорами и установили десять подводных камер и датчиков для подсчета количества рыб, отслеживания направления их движения и измерения их размера».
Хотя проектирование и установка причала было самой большой проблемой на этом этапе сноса, Саймон говорит: «Все были очень впечатлены. Впервые в истории реки университет и общественность смогли получить реальные данные о видах рыб, обитающих в реке Святого Лаврентия».
Морской демонтаж
Вторым инженерным достижением, которое пришлось совершить Delsan-AIM, стал демонтаж 30 пролетов моста общей длиной 1,6 км, расположенных над рекой Святого Лаврентия.
Возможно, самая технически сложная часть всего проекта с инженерной точки зрения — демонтаж средней части моста Шамплен – был выполнен с использованием метода «подъема и перемещения».
Каждый из 30 речных пролетов имел длину 53,7 м и ширину 24,1 м. Они представляли собой стальные фермы на железобетонных опорах, высота которых варьировалась от 10 до 28 м в зависимости от глубины реки, которая колебалась от 8 м до всего 1,5 м.
Настил каждого пролета представлял собой мощеную бетонную конструкцию с последующим напряжением, включающую семь сборных предварительно напряженных бетонных балок, которые были связаны по бокам с помощью поперечных диафрагм из слабоармированного бетона с пост-напряжением.
Компания Delsan-AIM разработала и спроектировала полный демонтаж каждого пролета общим весом 2000 тонн с помощью одной подъемной операции, которая включала использование четырех буксиров, четырех вспомогательных барж и баржи-катамарана грузоподъемностью 7000 тонн площадью 2900 кв.м с установленными на ней шестью подъемными башнями грузоподъемностью 800 тонн.
Подъёмные башни соединялись тремя стальными коробчатыми балками. Затем поверх балок была возведена стальная платформа, которая служила перемычкой для башен, опорной конструкцией для поднимаемого пролета, а также рабочей зоной для сноса и погрузочно-разгрузочных работ после опускания каждого пролета.
По данным Delsan-AIM, общий вес всей опоры и пролетов составил 4800 т.
Саймон говорит: «Весной 2021 года мы начали сборку и мобилизацию всех систем на барже.
«На самом деле это было довольно сложно. Большая часть необходимого нам оборудования находилась в других частях мира, и из-за пандемии Covid-19 доставка его в Канаду оказалась очень медленным процессом».
Саймон добавляет: «Было много задержек с закупками, сборкой и мобилизацией.
«В конце концов, мы начали удалять пролеты на два с половиной месяца позже, чем ожидали».
В процессе демонтажа каждый пролет длиной 53,7 м был отрезан от моста и его опор, а затем опущен с помощью домкратной системы на баржу-катамаран.
«Подъём каждого пролёта занял три дня. После этого секцию на барже демонтировали – это заняло еще три дня, с эвакуацией бетона на вспомогательную баржу.
«После сноса пролета оставшиеся материалы были перенесены на вспомогательные баржи и перевезены на временный причал.
«Таким образом, каждые шесть-семь дней, в зависимости от погоды, с моста пропадал пролет».
В то время как баржа-катамаран затем переходила на следующий пролет, затем подходили две другие баржи, чтобы снести остатки бетонных опор, на которых был расположен удаленный пролет.
«Чтобы удалить опоры, некоторые из которых были высотой 20 м, мы использовали наши экскаваторы-разрушители, которые находились на барже», — объясняет Саймон.
«Затем мы мобилизовали вторую баржу, чтобы построить перемычку вокруг опор, и извлекли из воды остальные бетонные столбы.
«Но мы не сливали воду», — добавляет он. «Вместо этого мы работали под водой с помощью системы GPS, а оператор машины работал с экрана компьютера».
После удаления всего материала опоры подрядчик уложил дополнительный камень, чтобы воссоздать русло реки.
Подъем и перемещение
Третье инженерное чудо проекта произошло, когда компании Delsan-AIM было поручено демонтировать 2500-тонный консольный пролет моста через морской путь Святого Лаврентия.
«Морской путь Святого Лаврентия — международный судоходный канал. Основная трудность заключалась в том, что его нельзя было закрыть для судов, за исключением трехдневного периода технического обслуживания в рождественский сезон, в течение которого из канала сливали воду для проверки», — объясняет Саймон.
«Мы установили шесть тросовых домкратов с почти 300 стальными тросами и фактически опустили всю секцию на баржу. Чтобы опустить на баржу пролет длиной 33 м, потребовалось 18 часов, а поскольку фарватер пришлось снова открыть, и поскольку была середина зимы и доступа не было, нам пришлось протолкнуть его как можно дальше вверх по реке, где мы могли бы оставить его на всю зиму».
Контролируемое падение
Последней задачей этого грандиозного проекта стал снос 528-метровой внутренней восточной части моста.
Хотя для демонтажа четырех пролетов секции использовались механические средства, задача осложнялась наличием восьмиполосной автомагистрали, проходящей прямо под ней, а также ограниченным 50-часовым временным интервалом для завершения работ.
Чтобы гарантировать безопасный и безотлагательный спуск пролетов, ASI Engineering предоставила цифровое моделирование запланированных работ, в ходе которого сначала будут сняты первые две балки с каждой стороны пролета, а затем за одну операцию будет контролируемо опущена оставшаяся балка с помощью гидравлических ножниц, установленных на экскаваторах.
Парк из 20 экскаваторов, трех экскаваторов-разрушителей, шести 40-тонных самосвалов, трех колесных погрузчиков и бульдозера помог демонтировать последнюю секцию в соответствии с графиком в октябре 2022 года.
Когда последняя часть моста Шамплен наконец была демонтирована, Саймон сказал: «Затем мы потратили следующие шесть месяцев на снос всех временных сооружений, включая пристань, а потом восстановили всю землю так, что казалось, что моста здесь никогда не существовало совсем».
Автор: Лейла Стид, 21 февраля 2024. Издание Demolition & Recycling International.
The English version is available here.
