Две половины над гаванью: строительство стальной арки Сиднейского моста

Когда в конце 1920-х над Сиднейской гаванью начали расти две половины будущей арки, это выглядело почти неправдоподобно. Стальные конструкции тянулись от обоих берегов навстречу друг другу, но под ними не было лесов или временных опор. Каждая половина словно висела в воздухе, удерживаемая системой тросов, уходивших назад в скалу. Чем дальше арка выступала над водой, тем тревожнее выглядела эта картина. Инженерам оставалось добиться, чтобы две многотысячетонные консоли встретились точно посередине гавани.

Идея связать северную и южную части Сиднея мостом обсуждалась десятилетиями. Паромы перевозили людей и транспорт, но город рос, а гавань всё сильнее делила его на две части. Главным сторонником постоянного перехода стал инженер Джон Брэдфилд. После долгих обсуждений власти Нового Южного Уэльса выбрали большую стальную арку. Контракт получила британская фирма Dorman Long & Co, а рабочий проект развивался её инженерами при участии Ральфа Фримена. Позднее Брэдфилд и Фримен спорили о первенстве в проектировании, однако сама стройка была результатом работы огромной команды.

Главный пролёт должен был перекрыть 503 метра воды без промежуточных опор. Ставить временные башни посреди судоходной гавани было крайне неудобно, поэтому арку решили собирать с двух сторон. На первых этапах каждая половина работала не как завершённая арка, а как гигантская консоль, выставленная далеко от берега. Пока половины не соединились, привычной арочной работы на сжатие ещё не существовало.

Для удержания конструкции за опорами пробили наклонные U-образные тоннели в песчанике. В них закрепили мощные стальные канаты. Всего при сооружении двух половин использовали 128 временных удерживающих тросов. Они шли от растущей арки назад к берегу и не давали стали опрокинуться в гавань. По мере продвижения конструкции натяжение приходилось корректировать: каждый новый элемент менял вес и геометрию всей системы.

Большая часть стали поступала из Великобритании, после чего на северной стороне гавани, в Милсонс-Пойнт, её собирали в крупные элементы. Затем секции грузили на баржи и подводили под место монтажа. Над каждой половиной арки работал огромный электрический «ползучий» кран — creeper crane. Он стоял прямо на уже собранных верхних поясах и по мере продвижения переставлялся всё дальше к центру.

Эти краны весили около 580 тонн каждый. Они поднимали с барж балки, решётчатые элементы и рабочие площадки. Получалась необычная последовательность: кран строил участок арки перед собой, затем сам перебирался на только что готовую сталь и начинал следующий. К 1929 году две металлические дуги уже отчётливо читались в панораме Сиднея, а промежуток между ними становился всё меньше.

Работа наверху оставалась тяжёлой и опасной. Элементы соединяли преимущественно заклёпками — всего в мосту использовали около шести миллионов. Заклёпку нагревали докрасна, передавали к месту соединения и расклёпывали, пока металл оставался пластичным. На фотографиях рабочие стоят на узких стальных поясах практически без современных средств защиты. За годы строительства погибли шестнадцать человек, хотя не все непосредственно на самой арке.

Особого внимания требовала геометрия. Стальная конструкция длиной в сотни метров меняла размеры вместе с температурой. Дневной нагрев удлинял металл, ночное охлаждение немного сокращало его. Поэтому соединить половины значило не просто дотянуть их друг до друга. Нужно было постепенно ослаблять удерживающие тросы так, чтобы концы оказались на нужной высоте и в нужном положении.

19 августа 1930 года между половинами оставался промежуток примерно в метр. Инженеры начали отпускать удерживающие канаты. Около 4:15 нижние части впервые соприкоснулись, однако с охлаждением зазор появился снова. Работу продолжили, и к десяти вечера нижние пояса окончательно сошлись. На следующее утро над кранами подняли флаги. Верхний пояс замкнули 9 сентября, и арка стала единым сооружением.

После этого поведение конструкции изменилось принципиально. Две консоли превратились в арку, способную передавать огромные силы на опоры по обоим берегам. Временные тросы больше не требовались. Их сняли, а ползучие краны начали двигаться обратно вниз, одновременно устанавливая вертикальные подвески. К ним постепенно подвесили дорожный и железнодорожный настил, который появился уже после замыкания главной арки.

На одну только арку ушло около 39 тысяч тонн конструкционной стали. Её вершина находится примерно в 134 метрах над уровнем моря, а судоходный просвет под настилом составляет около 49 метров. Гранитные пилоны по краям усиливают впечатление массивности, но в работе самой арки почти не участвуют: их роль в основном архитектурная. Настоящая сила моста скрыта в стальной решётке, передающей нагрузку к двум основаниям.

Перед открытием мост испытали способом, понятным даже далёкому от расчётов наблюдателю. В феврале 1932 года на железнодорожных путях разместили 96 паровозов, проверяя прогиб под тяжёлой нагрузкой. 19 марта мост официально открыли. К этому моменту прошло почти девять лет с церемонии начала работ, а две половины, которые когда-то висели над водой на временных канатах, давно выглядели одной цельной линией.

Сегодня арка кажется настолько естественной частью Сиднейской гавани, что трудно представить её незавершённой. Но несколько лет её строили именно как две независимые конструкции, каждая из которых всё дальше уходила от берега, пока между ними не осталось около метра воздуха. Главный момент наступил, когда инженеры начали ослаблять тросы и позволили половинам впервые опереться друг на друга. В этот вечер набор отдельных стальных деталей окончательно превратился в мост.