История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

В течение нескольких следующих лет в Соединенных Штатах было построено еще два подвесных моста с еще более длинными пролетами. Пролет моста Филадельфия-Кэм-ден на 150 футов длиннее, чем Бруклинского, но он вдвое уже и намного тяжелее. Этот подвесной мост первым превзошел пролет консольного моста Форт-Бридж. Мост Амбассадор в Детройте еще длиннее – его пролет 1850 футов. Он был построен в 1929 году и в то время имел самый большой пролет из всех известных. На этом, судя по всему, пролеты подвесных мостов достигли своего экономического предела. Стоимость Бруклинского моста составляла чуть больше 15 миллионов долларов, а мост Филадельфия-Кэм-ден, бывший лишь немного длиннее, обошелся в 36 миллионов. В начале 1920-х годов увеличение количества автотранспорта проверяло на прочность гудзонские паромы. В 1921 году было принято решение об учреждении администрации порта Нью-Йорк, созданной штатами Нью-Йорк и Нью-Джерси, для финансирования, строительства и технического обслуживания тоннелей, мостов и других сооружений региона города Нью-Йорк. Таким образом была решена проблема финансирования строительства – затраченные средства должны были вернуться в виде сборов. Администрация порта вскоре начала разрабатывать проект строительства моста Джорджа Вашингтона на 179-й улице, который должен был протянуться до Палисадов Нью-Джерси. Его пролет должен был составить 3500 футов. Строительство по проекту Отмара Аммана началось в 1927 году, и в 1931 году он был открыт для движения транспорта. Но по нему пошел не весь поток транспорта, на который он рассчитывался. Нижний ярус, предназначенный для прохождения транзитного железнодорожного или автомобильного транспорта, мог быть добавлен позже. Мост стоил по тем временам 55 миллионов долларов, и эта сумма довольно быстро окупалась водителями, его использовавшими.

Рис. 14.3. Мост Золотые Ворота, Сан-Франциско

Идея создания моста Золотые Ворота в Сан-Франциско впервые возникла в самом начале 1920-х годов. Успех проекта моста Джорджа Вашингтона показал, как, создав администрацию, можно организовать общественное финансирование строительства, тем более на чрезвычайно загруженном направлении. Главным инженером проекта стал Джозеф Б. Страусс. Для моста Золотые Ворота (рис. 14.3) было выбрано место в самой узкой части входа в залив Сан-Франциско, где его ширина не превышает 1 мили. Исходя из конфигурации дна пролет должен был составить чуть больше 4000 футов. Основная часть канала имеет глубину больше 300 футов, но на стороне Сан-Франциско глубина увеличивается постепенно и достигает 65–80 футов на расстоянии 1100 футов от берега. Соответственно, южную опору расположили здесь, а северную – на побережье округа Марин, то есть на расстоянии 4200 футов.

Расположение этого моста создало ряд трудностей, с которыми не приходилось встречаться раньше. В этом регионе отнюдь не редки землетрясения. Место строительства – практически в открытом море, где бывают сильные шторма, встречаются донные волны и боковые ветры, а скорость приливных течений достигает 7–8 миль в час. Дно – твердая гладкая скала, с одной стороны базальт, с другой – серпентин. Одна из первых проблем – как заякорить южную опору на такой глубине. Северная опора на суше особых трудностей не представляла. Для южной опоры инженеры построили стальную эстакаду шириной 22 фута и длиной 1100 футов с берега до места расположения опоры. Каждый стальной трубчатый столб входил в твердое каменное основание. Вокруг места расположения быка моста была построена бетонная стена размером 170 на 311 футов. Строительство было начато от коренной породы на глубине 100 футов под уровнем моря. Эта стена изначально предполагалась как защитная ограда, за которой должен был устанавливаться пневматический кессон. Между тем, поскольку неспокойное море сделало использование кессона невозможным, бетонное ограждение толщиной 30 футов в основании было построено, чтобы служить также коффердамом. Бетон в эту стену укладывали с помощью специального бетонопровода для подводного бетонирования. Вода из пространства, огороженного стеной, была выкачана, и опора строилась на открытом воздухе. Бетон для ограждения и опоры изготавливался из недавно разработанного силикатного цемента, невосприимчивого к воздействию морской воды. Испытания показали, что у него высокое сопротивление сжатию – до 4000 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней после заливки.