Фото: Norconsult
Европа является домом для некоторых из самых знаковых мостов в мире, но как отрасль развила свои методы строительства, чтобы гарантировать, что мосты следующего поколения смогут выдержать испытание временем? Об этом сообщает Кэтрин Джонс.
В последние годы Европа стала центром проектов мостов, что обусловлено спросом на передовую инфраструктуру для улучшения транспортного сообщения и экономического роста на всем континенте. Эти проекты часто включают в себя сложные инженерные решения, масштабные бюджеты и передовые технологии. Ярким примером инноваций является норвежский проект «Новый мост Сотра», который считается крупнейшим в мире полностью цифровым проектом моста. Мост является частью национальной дороги 555 Сотрасамбандет и является частью национальной дороги протяженностью 9,4 км, соединяющей остров Сотра с Бергеном, вторым по величине городом Норвегии. Мост улучшит транспортную пропускную способность, поддержит пешеходное и велосипедное движение, а также облегчит экспорт рыбы, нефти и газа. Проект стоимостью 19,8 млрд норвежских крон (1,74 млрд евро) является одним из крупнейших инфраструктурных контрактов в Европе и реализуется в рамках государственно-частного партнерства (ГЧП). В сентябре 2021 года контракт получила компания Sotra Link (консорциум, состоящий из итальянского подрядчика Webuild, испанской FCC Construcción и корейской фирмы SK E&C), а Norconsult приступила к рабочему проектированию участка 08 New Sotra Bridge, одного из 11 подрайонов проект. Мост спроектирован как четырехполосная подвесная конструкция со встроенным пешеходным переходом и проектируется и строится с использованием цифровых технологий. Norconsult разработала новые цифровые методы и выбрала инструменты для обеспечения эффективного проектирования и строительства сложного проекта, который включает около миллиона объектов и 60 миллионов точек данных только для моста Новая Сотра. Ожидается, что проект New Sotra Bridge создаст прецедент для проектов цифровой инфраструктуры, используя передовые цифровые инструменты и устойчивые решения для оптимизации крупномасштабного проектирования и строительства инфраструктуры в Европе. Томас Остгулен, BIM-менеджер и разработчик мостов в Norconsult, подчеркивает важность строгого управления информацией в проекте New Sotra Bridge. «Это проект BIM уровня 3, — объясняет он, — и у нас очень высокие требования к моделям и информации». Учитывая большой объем задействованных данных, стандартизация свойств и точек данных имеет важное значение для предотвращения путаницы и поддержания точности на протяжении всего проекта. Остгулен отмечает, что значительная работа была проделана для определения наборов свойств. Структурированные данные для каждого элемента позволяют легко просматривать и идентифицировать различные части моста. Norconsult разработала собственную автоматизированную систему проверки, чтобы гарантировать, что каждое обновление модели соответствует требуемым свойствам, правильному форматированию и допустимым значениям. Благодаря инновационному подходу проект Norconsult для моста выиграл в категории «Самое инновационное использование сервисов платформы Autodesk» на церемонии вручения наград Autodesk Design & Make Awards в Сан-Диего, США, в октябре. Остгулен подчеркивает языковые и культурные проблемы работы над проектом, в котором контрактным требованием является предоставление всей официальной документации на норвежском языке. Поскольку большинство членов команды Sotra Link находятся за пределами Норвегии, Norconsult включила в модель проекта поддержку двух языков — норвежского и английского. Такой подход снижает языковые и культурные барьеры и гарантирует более эффективное сотрудничество как местных, так и международных команд. Остгулен отмечает: «Эта модель позволяет нам преодолеть языковые барьеры, включив в модель как норвежский, так и английский языки, а также культурные барьеры, поскольку модели соответствуют стандартам ISO, а не национальным рекомендациям», что также помогает общению с субподрядчиками из местного региона, которым может не хватать опыт реализации масштабных цифровых проектов. Используя BIM, проект решил большинство проблем еще до того, как они достигнут строительной площадки, экономя время и ограничивая вероятность строительных ошибок. Проблемы, которые раньше могли привести к дорогостоящим задержкам, были выявлены на ранней стадии и устранены для более эффективного и качественного процесса строительства. Эйрик Ви Фурунес, руководитель отдела проектирования мостов в Norconsult, подчеркивает важность поддержки правительства и клиентов для реализации проекта на таком высоком уровне цифровой сложности. Размышляя о проекте «Новый мост Сотра», он говорит: «Возможно, он не был бы таким же цифровым масштабом, каким был, если бы правительство и клиент действительно не требовали этого уровня». Фурунес подчеркивает ценность клиентов, которые «верят в систему» и понимают, что инвестиции в цифровые процессы обеспечивают добавленную стоимость в долгосрочной перспективе. Фурунес отметил, что норвежский подход к цифровизации строительства уникален. Он делится опытом конференции в США, где американские дизайнерские фирмы спросили его, почему они не могут добиться от своих клиентов поддержки того же уровня цифрового развития, который наблюдается в Норвегии. Фурунес объяснил это стратегией Норвегии по цифровизации, проводимой властями посредством обязательных контрактов. «Вы должны быть инновационными», — говорит он, отмечая, что недавние контракты потребовали инновационных решений, которые часто недоступны на рынке. Norconsult адаптировалась, разрабатывая индивидуальные решения и работая с коммерческим программным обеспечением, предлагающим новые гибкие инструменты. «Компании-разработчики программного обеспечения сейчас предоставили больше возможностей, чем когда-либо, для создания такого рода связей между обширной сферой программ», — добавляет он, отмечая, что собственные системы Norconsult также поддерживают эти инновации. В Великобритании реализация застопорившегося проекта железной дороги HS2 (Высокоскоростная 2) возвращается в нужное русло, но разросшаяся транспортная программа будет в значительной степени зависеть от мостовых соединений на протяжении всего 225-километрового расширения. Из-за транспортных потребностей населения не все мосты могут быть построены на месте, как это было в случае с переходом длиной 84 метра в Бирмингеме, Англия, под названием мост Астон-Черч-роуд. Вместо этого совместное предприятие британской фирмы Balfour Beatty и французской Vinci заручилось помощью специалиста по подъему тяжелых грузов и транспорта Mammoet. Голландский подрядчик использовал два 128-колесных самоходных модульных транспортера для перемещения 1600-тонного стального и бетонного моста на его постоянное место. Дэн Биннс, менеджер проекта Balfour Beatty Vinci, сказал, что этот метод использовался для уменьшения воздействия на текущие железнодорожные перевозки. «Мы намеренно решили переместить мост на колесах, чтобы его можно было сначала построить в автономном режиме, а затем перевезти по нему всего за пять часов, что значительно снизит воздействие на железнодорожных пассажиров», — говорит он. На месте установки бригады построили платформу площадью 9 000 м2 и 62 сваи для поддержки бетонных конструкций. Чтобы переместить и отремонтировать мост через существующую линию Бирмингем-Дерби, который станет частью будущей HS2, потребовалось около пяти часов ночных работ. Биннс добавляет: «Это была сложная операция, которая стала еще более сложной, поскольку мост нужно было проехать по четырем существующим линиям Network Rail, что потребовало многих лет точного планирования и подготовки». По словам Бальфура Битти, при строительстве было использовано около 4000 м3 бетона и 490 тонн армированной стали. В течение следующего года бригады демонтируют бывшую дорогу Астон-Черч-роуд, чтобы освободить больше места для будущих поездов HS2. Хотя инновации являются ключевым фактором при строительстве современных мостов, устойчивость в строительстве мостов также имеет решающее значение для повышения структурной долговечности мегамостов Европы и минимизации воздействия на окружающую среду. Интегрируя устойчивые методы, инженеры гарантируют, что мосты прослужат долго, уменьшая необходимость в частом ремонте или замене, которые потребляют дополнительные ресурсы и создают отходы. Экологичные материалы и методы строительства с низким уровнем воздействия могут значительно уменьшить воздействие новых инфраструктурных проектов на окружающую среду: от снижения выбросов углекислого газа во время строительства до сохранения местных экосистем и водных путей. Кэмерон Арчер-Джонс, юрист и руководитель отдела выбросов углерода из инженерно-консалтинговой группы COWI, объясняет подход своей компании к интеграции устойчивых методов в проектирование мостов, сохраняя эти методы под руководством инженеров. Он описывает, что их процесс управления выбросами углерода является ключевым компонентом каждого проекта, а не внешним дополнением. «Наша точка зрения, — говорит Арчер-Джонс, — заключается в том, что этим должен заниматься правильный человек в команде. «В COWI инженеры сами проводят оценку выбросов углекислого газа, напрямую выявляя возможности снижения углеродного следа проекта. Эта немедленная обратная связь позволяет инженерам выявить потенциальную экономию выбросов углекислого газа на ранних этапах процесса проектирования, что приводит к ощутимым сокращениям, которые влияют на общую устойчивость проекта». Арчер-Джонс далее объясняет систему оценки структурного углерода COWI, разработанную совместно с Институтом инженеров-строителей (IStructE). Имея базу данных, содержащую около 150 мостов, система позволяет им сравнивать каждую конструкцию, отслеживать улучшения и устанавливать более высокие стандарты для каждого нового проекта. Подход COWI к рейтингу сделал оценку выбросов углекислого газа частью повседневной практики инженеров, сделав их более уверенными в себе и способными самостоятельно определять и реализовывать стратегии снижения выбросов углекислого газа. Дэвид Маккензи, председатель COWIfonden, добавляет, что достижение устойчивых решений требует тесного сотрудничества с клиентами, поскольку многие из них стремятся поддерживать экологически чистые методы, но не знают, с чего начать. Работая с клиентами над обменом отраслевыми знаниями и передовым опытом, COWI помогает преодолеть этот разрыв. «Если мы все это делаем, то это принесет пользу», — заявляет Маккензи.